ES3003873T3 - N-glycosylation - Google Patents
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Abstract
La presente invención se refiere a una célula de mamífero que comprende un gen que codifica un polipéptido de interés, en donde el polipéptido de interés se expresa comprendiendo uno o más patrones de modificación postraduccional. Estas modificaciones son útiles, por ejemplo, en la producción de glicoproteínas, en donde los anticuerpos con las modificaciones tienen una citotoxicidad mediada por células dependiente de anticuerpos (ADCC) mejorada. La presente invención también se refiere a métodos para producir las glicoproteínas y composiciones que comprenden las glicoproteínas, y sus usos. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)The present invention relates to a mammalian cell comprising a gene encoding a polypeptide of interest, wherein the polypeptide of interest is expressed by comprising one or more post-translational modification patterns. These modifications are useful, for example, in the production of glycoproteins, where antibodies with the modifications have enhanced antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity (ADCC). The present invention also relates to methods for producing the glycoproteins and compositions comprising the glycoproteins, and their uses. (Automatic translation with Google Translate, no legal value)
Description
DESCRIPCIÓN DESCRIPTION
N-glicosilación N-glycosylation
Campo técnico de la invención Technical field of the invention
La presente invención se refiere a una célula de mamífero que comprende un gen que codifica un polipéptido de interés, en donde el polipéptido de interés se expresa comprendiendo uno o más patrones de modificación postraduccional. Estas modificaciones son útiles, por ejemplo, en la producción de anticuerpos, donde los anticuerpos con las modificaciones tienen una citotoxicidad celular dependiente de anticuerpos (ADCC) mejorada. Estas modificaciones son útiles, por ejemplo, para mejorar las propiedades farmacocinéticas, es decir, uniendo cadenas de PEG o HEP a las proteínas. La presente invención también se refiere a métodos para producir las glicoproteínas y composiciones que comprenden las glicoproteínas, así como a la ingeniería genómica, el cultivo celular, la producción de proteínas y la glicosilación de proteínas y sus usos. The present invention relates to a mammalian cell comprising a gene encoding a polypeptide of interest, wherein the polypeptide of interest is expressed by comprising one or more post-translational modification patterns. These modifications are useful, for example, in the production of antibodies, where antibodies with the modifications have improved antibody-dependent cellular cytotoxicity (ADCC). These modifications are useful, for example, for improving pharmacokinetic properties, i.e., by attaching PEG or HEP chains to proteins. The present invention also relates to methods for producing the glycoproteins and compositions comprising the glycoproteins, as well as to genome engineering, cell culture, protein production, and protein glycosylation and their uses.
Antecedentes de la invención Background of the invention
La biología de las glicoproteínas es la clase terapéutica de más rápido crecimiento, y la mayoría de ellas sólo pueden producirse de forma recombinante en células de mamífero con capacidad de glicosilación similar a la humana. La célula de ovario de hámster chino (CHO) ha adquirido un papel destacado como célula huésped para la producción recombinante de glicoproteínas terapéuticas, principalmente porque produce N-glicanos bastante simples con ramificación y recubrimiento similares a los que se producen en algunas células humanas. Glycoprotein biology is the fastest-growing class of therapeutic proteins, and most can only be produced recombinantly in mammalian cells with glycosylation capacity similar to that of humans. The Chinese hamster ovary (CHO) cell has acquired a prominent role as a host cell for the recombinant production of therapeutic glycoproteins, primarily because it produces fairly simple N-glycans with branching and capping similar to those produced in some human cells.
En particular, los CHO producen N-glicanos heterogéneos de tipo complejo con estructuras bi-, tri- y tetraantenarias con un núcleo de o6-fucosa (Fuc), una cantidad menor de poli-N-acetilactosamina (poli-LacNAc) principalmente en el brazo a1,6 de las estructuras tetraantenarias, y un recubrimiento exclusivo de LacNAc con ácido neuramínico (NeuAc) unido a2,3. In particular, CHOs produce complex heterogeneous N-glycans with bi-, tri-, and tetra-antennary structures with an o6-fucose (Fuc) core, a minor amount of poly-N-acetyllactosamine (poly-LacNAc) mainly on the a1,6 arm of the tetra-antennary structures, and a unique LacNAc coating with a2,3-linked neuraminic acid (NeuAc).
CHO generalmente no produce estructuras de protección inmunogénicas no humanas y en el hombre, como el ácido N-glicolilneuramínico (NeuGc) o a3Gal, aunque se ha informado de la aparición de estos tal vez como resultado de la inducción genética. La N-glicosilación puede variar para diferentes proteínas, así como para diferentes glicositios en proteínas individuales, y, por ejemplo, los anticuerpos IgG se producen con estructuras de N-glicano truncadas en el glicositio Asn297 conservado (estructuras biantenarias con núcleo o6Fuc, LacNAc limitado y protección NeuAc). CHO does not generally produce immunogenic protective structures in non-humans and in humans, such as N-glycolylneuraminic acid (NeuGc) or α3Gal, although these have been reported to occur, perhaps as a result of genetic induction. N-glycosylation can vary for different proteins, as well as for different glycosites within individual proteins, and for example, IgG antibodies are produced with truncated N-glycan structures at the conserved Asn297 glycosite (biantenary structures with α6Fuc core, limited LacNAc, and α3Gal protection).
Una preocupación importante con CHO es la heterogeneidad sustancial en el procesamiento de N-glicano, que puede ser difícil de controlar durante el bioprocesamiento y puede plantear problemas para la bioactividad y la bioseguridad. A major concern with CHO is the substantial heterogeneity in N-glycan processing, which can be difficult to control during bioprocessing and can pose problems for bioactivity and biosafety.
Por lo tanto, una actividad importante en el bioprocesamiento de productos terapéuticos se dedica al análisis de glicanos y al control de la fermentación para lograr consistencia. Therefore, an important activity in the bioprocessing of therapeutic products is dedicated to glycan analysis and fermentation control to achieve consistency.
En las últimas dos décadas se han dedicado esfuerzos sustanciales a la glicoingeniería genética de células CHO con el objetivo de ampliar la capacidad de glicosilación, reducir la heterogeneidad y mejorar o alterar especialmente la sialilación. In the last two decades, substantial efforts have been devoted to the genetic glycoengineering of CHO cells with the goal of expanding glycosylation capacity, reducing heterogeneity, and specifically improving or altering sialylation.
Todos estos estudios han usado esencialmente la integración aleatoria de ADNc que codifican glucosiltransferasas y han experimentado problemas de estabilidad, consistencia y previsibilidad de la capacidad de glucosilación introducida. El principal obstáculo ha sido la necesidad de depender de la sobreexpresión de glicosiltransferasas y la competencia con las enzimas endógenas expresadas debido a la falta de métodos sencillos para eliminarlas en líneas celulares. All of these studies have essentially used random integration of cDNAs encoding glycosyltransferases and have encountered problems with stability, consistency, and predictability of the introduced glycosylation capacity. The main obstacle has been the need to rely on overexpression of glycosyltransferases and competition with endogenously expressed enzymes due to the lack of simple methods to eliminate them in cell lines.
Por lo tanto, solo unas pocas de estas células CHO modificadas con glicoingeniería han alcanzado la producción de terapias clínicas. Sin embargo, ha surgido una estrategia de glicoingeniería de éxito tras el descubrimiento de que las IgG sin el núcleo o6Fuc en el N-glicano Asn297 presentan una citotoxicidad celular dependiente de anticuerpos (ADCC) notablemente superior. Thus, only a few of these glycoengineered CHO cells have reached the production stage of clinical therapies. However, a successful glycoengineering strategy has emerged following the discovery that IgGs lacking the o6Fuc core at the Asn297 N-glycan exhibit significantly greater antibody-dependent cellular cytotoxicity (ADCC).
De este modo, a través de un tour-de-force usando dos rondas de recombinación homóloga, ambos alelos del gen fut8 que codifican la a 6fucosiltransferasa que controla la fucosilación central fueron eliminados en CHO, y al menos una IgG terapéutica producida en CHO sin el gen fut8 ahora está en uso clínico. Thus, through a tour-de-force using two rounds of homologous recombination, both alleles of the fut8 gene encoding the α-6-fucosyltransferase that controls core fucosylation were eliminated in CHO, and at least one therapeutic IgG produced in CHO lacking the fut8 gene is now in clinical use.
Más recientemente, el gen fut8 fue eliminado usando una edición genética precisa con la nucleasa de dedo de zinc (ZFN) dirigida al gen con una fracción del tiempo y de los recursos invertidos. More recently, the fut8 gene was eliminated using precise gene editing with zinc finger nuclease (ZFN) targeting the gene in a fraction of the time and resources.
La aparición de tecnologías precisas de edición genética para knockout (KO) y knockin (KI) ha abierto la puerta a un nivel completamente diferente de velocidad y facilidad con el que se puede lograr una manipulación genética estable de líneas de células huésped para eliminar e introducir genes de glicosiltransferasa, y esto sin duda tendrá un impacto en la ingeniería de fábricas de células huésped de mamíferos para la producción recombinante de terapias. The emergence of precise gene editing technologies for knockout (KO) and knockin (KI) has opened the door to a completely different level of speed and ease with which stable genetic manipulation of host cell lines to delete and introduce glycosyltransferase genes can be achieved, and this will undoubtedly have an impact on the engineering of mammalian host cell factories for the recombinant production of therapies.
Por lo tanto, existe una necesidad de células de mamíferos, y especialmente de células CHO, que tengan patrones de glicosilación específicos con o sin sialilación. Therefore, there is a need for mammalian cells, and especially CHO cells, that have specific glycosylation patterns with or without sialylation.
Genes GTf GTf genes
Las células de mamíferos tienen una gran cantidad de genes de glicosiltransferasa y se han identificado más de 200 genes distintos y se han determinado parcialmente sus propiedades y funciones catalíticas en los procesos de glicosilación (Ohtsubo y Marth 2006; Lairson, Henrissat et al. 2008; Bennett, Mandel et al. 2012; Schachter 2014). Estos genes están clasificados en familias de genes homólogos con pliegues estructurales relacionados en la base de datos CAZy (www.cazy.org). Las glicosiltransferasas codificadas catalizan diferentes etapas de la biosíntesis de glicoesfingolípidos, glicoproteínas, anclajes GPI y proteoglicanos (denominados conjuntamente glicoconjugados), así como de oligosacáridos presentes en las células de mamíferos. Existe una enorme diversidad en las estructuras de los glicanos en estas moléculas, y se han desarrollado vías biosintéticas para diferentes tipos de glicanos (Kornfeld y Kornfeld 1985; Tarp y Clausen 2008; Bennett, Mandel et al. 2012; Schachter 2014), aunque nuestra comprensión de qué enzima(s) glicosiltransferasa(s) catalizan un enlace particular en la biosíntesis del diverso conjunto de glicoconjugados producidos en una célula de mamífero no es completa. La glicosilación en las células es un proceso no impulsado por plantillas que depende de una serie de factores, muchos de los cuales son desconocidos para producir los diferentes glicoconjugados y estructuras de glicanos con un alto grado de fidelidad y expresión y regulación diferenciales en las células. Estos factores pueden incluir: la expresión de las proteínas glicosiltransferasas; la topología subcelular y la retención en la vía secretora RE-Golgi, la síntesis, el transporte y la disponibilidad de donantes de nucleótidos de azúcar en la vía secretora; la disponibilidad de sustratos aceptores; las glicosiltransferasas competidoras; la divergencia y/o enmascaramiento de las vías de glicosilación que afectan la disponibilidad de sustratos aceptores y/o dan como resultado estructuras diferentes; y las condiciones generales de crecimiento y el estado nutricional de las células. Mammalian cells have a large number of glycosyltransferase genes, and more than 200 distinct genes have been identified, and their properties and catalytic functions in glycosylation processes have been partially determined (Ohtsubo and Marth 2006; Lairson, Henrissat et al. 2008; Bennett, Mandel et al. 2012; Schachter 2014). These genes are classified into homologous gene families with related structural folds in the CAZy database (www.cazy.org). The encoded glycosyltransferases catalyze different steps in the biosynthesis of glycosphingolipids, glycoproteins, GPI anchors and proteoglycans (together referred to as glycoconjugates), as well as oligosaccharides present in mammalian cells. There is enormous diversity in the glycan structures of these molecules, and biosynthetic pathways for different types of glycans have evolved (Kornfeld and Kornfeld 1985; Tarp and Clausen 2008; Bennett, Mandel et al. 2012; Schachter 2014), although our understanding of which glycosyltransferase enzyme(s) catalyze a particular linkage in the biosynthesis of the diverse set of glycoconjugates produced in a mammalian cell is not complete. Glycosylation in cells is a non-template-driven process that depends on a number of factors, many of which are unknown, to produce the different glycoconjugates and glycan structures with a high degree of fidelity and differential expression and regulation in cells. These factors may include: the expression of the glycosyltransferase proteins; subcellular topology and retention in the ER-Golgi secretory pathway; the synthesis, transport, and availability of sugar nucleotide donors in the secretory pathway; the availability of acceptor substrates; competing glycosyltransferases; divergence and/or masking of glycosylation pathways that affect the availability of acceptor substrates and/or result in different structures; and the overall growth conditions and nutritional status of the cells.
Isoenzimas GTf GTf isoenzymes
Varios genes de glicosiltransferasa tienen un alto grado de similitud de secuencia y se han clasificado en subfamilias que codifican isoenzimas putativas estrechamente relacionadas, que se ha demostrado o se ha predicho que desempeñen funciones relacionadas o similares en la biosíntesis de glicanos en células (Tsuji, Datta et al. 1996; Amado, Almeida et al. 1999; Narimatsu 2006; Bennett, Mandel et al. 2012). Ejemplos de tales subfamilias incluyen las polipéptido GalNAc-transferasas (GalNAc-T1 a 20), a2,3sialiltransferasas (ST3Gal-I a VI), a2,6sialiltransferasas (ST6Gal-I y II), a2,6sialiltransferasas (ST6GalNAc-I a VI), a2,8sialiltransferasas (ST8Sia-I a VI), p4galactosiltransferasas (B4Gal-T1 a 7), p3galactosiltransferasas (B3Gal-T1 a 6), p3Gl'cNActransferasas (B3GnT1 a 5), p6GlcNAc-transferasas (C2GnT1-7 e IGnT2A a C), p4GalNAc-transferasas (B4GalNAc-T1 a 4), p3glucuroniltransferasa (B3GlcUA-1 a 3), a3/4-fucosiltransferasas (FUT1 a 11), O-fucosiltransferasas (O-POFUT 1 y 2), O-glucosiltransferasas (O-GLUT 1 y 2), p4GlcNAc-transferasas (MGAT4A a C), p6GlcNAc-transferasas (MGAT5 y 5B) y hialuronano sintasas (HAS1 a 3) (Hansen, Lind-Thomsen et al. 2014) (Consulte la TABLA 1 para obtener una descripción general de los genes y las proteínas, incluida la nomenclatura usada). Several glycosyltransferase genes have a high degree of sequence similarity and have been classified into subfamilies encoding closely related putative isozymes, which have been shown or predicted to play related or similar roles in glycan biosynthesis in cells (Tsuji, Datta et al. 1996; Amado, Almeida et al. 1999; Narimatsu 2006; Bennett, Mandel et al. 2012). Examples of such subfamilies include polypeptide GalNAc transferases (GalNAc-T1 to 20), α2,3 sialyltransferases (ST3Gal-I to VI), α2,6 sialyltransferases (ST6Gal-I and II), α2,6 sialyltransferases (ST6GalNAc-I to VI), α2,8 sialyltransferases (ST8Sia-I to VI), β4 galactosyltransferases (B4Gal-T1 to 7), β3 galactosyltransferases (B3Gal-T1 to 6), β3 Gl' cNActransferases (B3GnT1 to 5), β6 GlcNAc transferases (C2GnT1-7 and IGnT2A to C), β4 GalNAc transferases (B4GalNAc-T1 to 4), β3 glucuronyltransferase (B3GlcUA-1 to 3), α3/4-fucosyltransferases (FUT1 to 11), O-fucosyltransferases (O-POFUT 1 and 2), O-glucosyltransferases (O-GLUT 1 and 2), p4GlcNAc-transferases (MGAT4A to C), p6GlcNAc-transferases (MGAT5 and 5B), and hyaluronan synthases (HAS1 to 3) (Hansen, Lind-Thomsen et al. 2014) (See TABLE 1 for an overview of genes and proteins, including the nomenclature used).
Funciones de la subfamilia GTf Functions of the GTf subfamily
Estas subfamilias de isoenzimas están generalmente mal caracterizadas y las funciones de las isoenzimas individuales no están claras. En la mayoría de los casos, la función de las isoformas se predice a partir del análisis enzimático in vitro con sustratos artificiales y estas predicciones a menudo han resultado erróneas o parcialmente incorrectas (Marcos, Pinho et al. 2004). Las isoenzimas pueden tener funciones diferentes o parcialmente superpuestas o pueden proporcionar respaldo parcial o completo en la biosíntesis de estructuras de glicanos en células en ausencia de una o más glicosiltransferasas relacionadas. Por lo tanto, no es posible predecir de manera confiable cómo la deficiencia de un gen particular en estas subfamilias afectará las vías de glicosilación y las estructuras de glicanos producidas en los diferentes glicoconjugados en una célula y el estado in vitro puede no reflejar el estado in vivo. Es más, incluso genes de glicosiltransferasa más aislados que no se encuentran entre dichas subfamilias, pueden tener funciones desconocidas en la glicosilación o capacidades para tales funciones desconocidas en ausencia de otros genes de glicosiltransferasa. These isozyme subfamilies are generally poorly characterized, and the functions of individual isozymes are unclear. In most cases, the function of isoforms is predicted from in vitro enzyme analysis with artificial substrates, and these predictions have often proven erroneous or partially incorrect (Marcos, Pinho et al. 2004). Isozymes may have different or partially overlapping functions, or they may provide partial or complete support in the biosynthesis of glycan structures in cells in the absence of one or more related glycosyltransferases. Therefore, it is not possible to reliably predict how the deficiency of a particular gene in these subfamilies will affect glycosylation pathways and the glycan structures produced in the different glycoconjugates in a cell, and the in vitro state may not reflect the in vivo state. Furthermore, even more isolated glycosyltransferase genes that are not found among such subfamilies may have unknown functions in glycosylation or capabilities for such unknown functions in the absence of other glycosyltransferase genes.
Conocimiento a partir de animales knockout - escasa predictibilidad del fenotipo Esto ha sido particularmente evidente en estudios de ratones knockout con deficiencia en genes de glicosiltransferasas que son miembros de subfamilias homólogas, en los que se han observado cambios sorprendentes o ausencia de cambios aparentes en la glicosilación (Angata, Lee et al. 2006). Knowledge from knockout animals - poor predictability of phenotype This has been particularly evident in studies of knockout mice deficient in glycosyltransferase genes that are members of homologous subfamilies, where striking changes or no apparent changes in glycosylation have been observed (Angata, Lee et al. 2006).
Por ejemplo, los ratones con eliminación dirigida del gen p4Galt1 que codifica la isoenzima p4Gal-T1 (uno de los 7 miembros de la familia pGalactosiltransferasa) demostraron una pérdida parcial de la p4galactosilación de la proteína, con un cambio de cadenas de tipo 2 (Gal (31 -4GlcNAc (33-R) a cadena de tipo 1 (Gal p1 -3GlcNAc p3-R) (Kotani, Asano et al. 2004). Se observó un patrón de sialilación correspondiente con represión de la a2,6 dominante y una mayor sialilación a2,3 característica de las cadenas tipo 1. Fenotípicamente, los ratones sobrevivieron hasta el término pero mostraron retraso en el crecimiento y diferenciación problemática de los epitelios, así como insuficiencias endocrinas (Asano, Furukawa et al. 1997). For example, mice with targeted deletion of the p4Galt1 gene encoding the p4Gal-T1 isozyme (one of the 7 members of the pGalactosyltransferase family) demonstrated a partial loss of p4galactosylation of the protein, with a switch from type 2 chains (Gal (31 -4GlcNAc (33-R)) to type 1 chains (Gal p1 -3GlcNAc p3-R) (Kotani, Asano et al. 2004). A corresponding sialylation pattern was observed with repression of the dominant α2,6 and increased α2,3 sialylation characteristic of type 1 chains. Phenotypically, the mice survived to term but showed growth retardation and problematic differentiation of epithelia, as well as endocrine insufficiencies (Asano, Furukawa et al. 1997).
La misma falta de fenotipo global se observa cuando se eliminan miembros individuales de la gran familia de sialiltransferasas responsables de la sialilación de glicanos (Angata, Lee et al. 2006). Por ejemplo, los ratones deficientes en la sialilación de los O-glicanos del núcleo 1 catalizada por la enzima ST3Gal-I son groseramente normales, pero presentan una marcada disminución del número de linfocitos T CD8+ en los compartimentos periféricos. ST3Gal-I es uno de los otros seis miembros de la familia de sialiltransferasas ST3Gal, y los ratones deficientes en otros miembros de la familia también presentan en su mayoría carentes de fenotipos macroscópicos. Una excepción son los ratones que carecen de ST3Gal-IV y que presentan un trastorno hemorrágico grave debido a la falta de sialilación y residuos de galactosa expuestos en el factor von Willebrand y, por lo tanto, su eliminación de la circulación. Además, estos ratones presentan un defecto de adhesión leucocitaria con activación disminuida de los ligandos P y E-Selectina. De manera similar, la eliminación de polipéptidos individuales GalNAc-Ts de la familia de genes GALNT que inicia la O-glicosilación de tipo GalNAc solo produce fenotipos muy discretos que a menudo son difíciles de predecir (Bennett, Mandel et al. 2012). Lo mismo ocurre con la inactivación dirigida de varias GlcNAc-transferasas que catalizan la ramificación de los glicanos O-ligados. Por ejemplo, la pérdida de Core2 GlcNAc-T1 causa solo unas pocas anomalías evidentes, aunque se observa un efecto en las funciones de E, P y L-selectinas. Inesperadamente, se encontró un alargamiento compensatorio de los glicanos del núcleo 1 en ratones knock out para Core2 GlcNAc-TI, rescatando el fenotipo en las vénulas del endotelio alto (Stone, Ismail et al. 2009). The same lack of global phenotype is observed when individual members of the large family of sialyltransferases responsible for glycan sialylation are deleted (Angata, Lee et al. 2006). For example, mice deficient in the sialylation of core O-glycans catalyzed by the ST3Gal-I enzyme are grossly normal but have markedly decreased numbers of CD8+ T cells in peripheral compartments. ST3Gal-I is one of six other members of the ST3Gal sialyltransferase family, and mice deficient in other family members also mostly display no gross phenotypes. An exception is mice lacking ST3Gal-IV, which exhibit a severe bleeding disorder due to the lack of sialylation and exposed galactose residues on von Willebrand factor and, therefore, its clearance from the circulation. Furthermore, these mice exhibit a leukocyte adhesion defect with decreased activation of P- and E-selectin ligands. Similarly, deletion of individual GalNAc-T polypeptides from the GALNT gene family that initiate GalNAc-only O-glycosylation results in very discrete phenotypes that are often difficult to predict (Bennett, Mandel et al. 2012). The same is true for targeted inactivation of several GlcNAc-transferases that catalyze the branching of O-linked glycans. For example, loss of Core2 GlcNAc-T1 causes only a few obvious abnormalities, although an effect on the functions of E-, P-, and L-selectins is observed. Unexpectedly, compensatory elongation of core 1 glycans was found in Core2 GlcNAc-TI knockout mice, rescuing the phenotype in high endothelial venules (Stone, Ismail et al. 2009).
Sin embargo, en algunos casos la eliminación conduce a la pérdida completa de una capacidad de glicosilación particular. En el caso de la O-glicosilación de la sintasa core1, la eliminación de C1GALT1 parece resultar en la pérdida completa de los O-glicanos core1 alargados (Wang, Ju et al. 2010), lo que demuestra que esta función particular de glicosilación solo puede ser llevada a cabo por una enzima. Sin embargo, el análisis detallado de la función de dichos genes aislados a menudo puede resultar difícil si la deficiencia conduce a una letalidad embrionaria temprana, como es el caso de la eliminación de C1GALT1. Otro ejemplo similar es la eliminación de la sintasa GlcCer (UGCG), que provoca la eliminación de todos los glicoesfingolípidos complejos basados en LacCer y la letalidad embrionaria (Jennemann, Sandhoff et al. 2005). Esto también ocurre en la producción de N-glicanos. En varios animales knockout con falta total o casi total de glicanos ligados a N se observan fenotipos macroscópicos sin viabilidad o con viabilidad limitada (Stone, Ismail et al. 2009). El más pronunciado es el efecto por pérdida de la UDP-GlcNAc: dolicol fosfato N-acetilglucosamina-1-1fosfato transferasa (GPT) esencial para la iniciación del precursor de oligosacáridos en la N-glicosilación, lo que provoca una falta completa de N-glicosilación y falta de viabilidad más allá de la etapa embrionaria E5.5 de la gestación. Se observan fenotipos graves similares por la pérdida de la glicosiltransferasa GnT1 codificada por Mgat1-/- que cataliza el paso esencial en la conversión de manosa alta en estructuras híbridas y complejas (Ioffe y Stanley 1994; Schachter 2014). Los ratones knockout se vuelven inviables a mitad de la gestación (E9.5-E10.5) con anomalías morfogénicas que incluyen defectos en la formación y vascularización del tubo neural. However, in some cases, the deletion leads to the complete loss of a particular glycosylation ability. In the case of core1 O-glycosylation, deletion of C1GALT1 appears to result in the complete loss of the elongated core1 O-glycans (Wang, Ju et al. 2010), demonstrating that this particular glycosylation function can only be carried out by one enzyme. However, detailed analysis of the function of such isolated genes can often prove difficult if the deficiency leads to early embryonic lethality, as is the case with the C1GALT1 deletion. Another similar example is the deletion of GlcCer synthase (UGCG), which results in the elimination of all LacCer-based complex glycosphingolipids and embryonic lethality (Jennemann, Sandhoff et al. 2005). This is also true for N-glycan production. Macroscopic phenotypes of no or limited viability are observed in several knockout animals with complete or near-complete lack of N-linked glycans (Stone, Ismail et al. 2009). The most pronounced is the effect of loss of the UDP-GlcNAc:dolichol phosphate N-acetylglucosamine-1-1phosphate transferase (GPT) essential for the initiation of oligosaccharide precursor N-glycosylation, resulting in a complete lack of N-glycosylation and lack of viability beyond the E5.5 embryonic stage of gestation. Similar severe phenotypes are observed with loss of the Mgat1-/- encoded glycosyltransferase GnT1, which catalyzes the essential step in the conversion of high mannose into complex hybrid structures (Ioffe and Stanley 1994; Schachter 2014). Knockout mice become nonviable by mid-gestation (E9.5-E10.5) with morphogenic abnormalities including defects in neural tube formation and vascularization.
La eliminación de otras enzimas que funcionan en la ramificación de los glicanos ligados a N demostró fenotipos murinos de gravedad variable. La eliminación de GlcNAc-TII que cataliza la formación de N-glicanos complejos en el paso posterior a GlcNAc-I y oMannosidasas, demuestran una viabilidad limitada en ratones, aunque se han observado diferencias dependientes del fondo genético (Freeze 2001). Curiosamente, se ha observado un aumento inesperado del nivel de estructuras de Lewis mediante un aumento compensatorio en las estructuras bisectriz de GlcNAc catalizado por GlcNAc-TII I codificado por Mgat3 (Wang, Schachter et al.2002). A diferencia de la eliminación de Mgat1 y Mgat2, la eliminación de Mgat3 y Mgat4a que codifican GlcNAc-TIVa son viables sin fenotipos evidentes. El fenotipo de los ratones Mgat4b KO actualmente no está claro. Varios estudios han examinado el efecto de la eliminación de Mgat5 que codifica la transferasa GlcNAc-V. Aunque no se observa ningún fenotipo evidente en ratones más jóvenes, ha quedado claro que los glicanos tetraantenarios catalizados por GlcNAc-V son importantes para la regulación de la activación de las células T, el reclutamiento de leucocitos en la inflamación, así como otras vías de señalización. Así pues, está claro que la eliminación completa de los elementos centrales de determinados glicanos provoca fenotipos graves, mientras que la eliminación de las enzimas de ramificación y recorte suele producir cambios impredecibles en las estructuras de los glicanos y consecuencias funcionales. Deletion of other enzymes that function in the branching of N-linked glycans demonstrated murine phenotypes of variable severity. Deletion of GlcNAc-TII, which catalyzes the formation of complex N-glycans downstream of GlcNAc-I, and o-Mannosidases, demonstrate limited viability in mice, although genetic background-dependent differences have been observed (Freeze 2001). Interestingly, an unexpected increase in the level of Lewis structures has been observed through a compensatory increase in GlcNAc-bisecting structures catalyzed by GlcNAc-TII I encoded by Mgat3 (Wang, Schachter et al. 2002). Unlike deletion of Mgat1 and Mgat2, deletion of Mgat3 and Mgat4a encoding GlcNAc-TIVa are viable without obvious phenotypes. The phenotype of Mgat4b KO mice is currently unclear. Several studies have examined the effect of deleting Mgat5, which encodes the GlcNAc-V transferase. Although no obvious phenotype is observed in younger mice, it has become clear that GlcNAc-V-catalyzed tetraantennary glycans are important for the regulation of T cell activation, leukocyte recruitment in inflammation, as well as other signaling pathways. Thus, it is clear that complete deletion of core elements of certain glycans results in severe phenotypes, whereas deletion of the branching and trimming enzymes often results in unpredictable changes in glycan structures and functional consequences.
El cruce de ratones knockout ha dado como resultado ratones deficientes en hasta dos genes de glicosiltransferasa. Por ejemplo, la cría de ratones deficientes en las sialiltransferasas ST8Sia-I (GD3 sintasa) y la p4GlcNAcT (GD2 sintasa), ambas importantes para la biosíntesis de glicoesfingolípidos, provocó una carencia total de todos los tipos de glicoesfingolípidos complejos. Estos ratones doblemente mutantes todavía eran viables pero tenían una alta tasa de mortalidad debido a la extrema sensibilidad a las convulsiones inducidas audiogénicas (Kawai, Allende et al. 2001). Otros ejemplos de eliminación dirigida de dos glicosiltransferasas son la pérdida de Fut1 y Fut2. Estos animales de doble eliminación se presentan sin fenotipos claros. Además, se han generado ratones con inactivación dirigida tanto de Fut4 como de Fut7. Estos ratones nuevamente no muestran ningún fenotipo obvio, excepto una falta total de actividad de los ligandos de selectina E, P y L en los leucocitos. Crossbreeding of knockout mice has resulted in mice deficient in up to two glycosyltransferase genes. For example, breeding mice deficient in the sialyltransferases ST8Sia-I (GD3 synthase) and p4GlcNAcT (GD2 synthase), both important for glycosphingolipid biosynthesis, resulted in a complete lack of all types of complex glycosphingolipids. These double-mutant mice were still viable but had a high mortality rate due to extreme sensitivity to audiogenic-induced seizures (Kawai, Allende et al. 2001). Other examples of targeted deletion of two glycosyltransferases include the loss of Fut1 and Fut2. These double-knockout animals present with no clear phenotypes. In addition, mice with targeted inactivation of both Fut4 and Fut7 have been generated. These mice again show no obvious phenotype except a complete lack of E, P, and L selectin ligand activity on leukocytes.
Conocimiento de las líneas celulares knockout Knowledge of knockout cell lines
En contraste con nuestro conocimiento de los efectos de la eliminación de genes de glicosiltransferasa en animales y organismos modelo, existe muy poca información sobre los efectos de la eliminación de genes de glicosiltransferasa en líneas celulares de mamíferos. En las líneas celulares humanas sólo se han identificado unos pocos mutantes espontáneos de genes de glicosiltransferasa. Por ejemplo, la línea celular de cáncer de colon LSC derivada de LS174T tiene una mutación en la chaperona COSMC que conduce a una sintasa central C1 GalT mal plegada y no funcional (Ju, Lanneau et al. 2008). Originalmente se propuso que COSMC codificara una glicosiltransferasa sintetasa core1 debido a su homología con el gen C1GALT1, sin embargo, ahora se cree que es una chaperona privada para CIGalT necesaria para el plegamiento (Wang, Ju et al. 2010). El gen COSMC también está mutado en la línea celular linfoblastoide humana Jurkat (Ju, Lanneau et al. 2008; Steentoft, Vakhrushev et al. 2011). En el caso de las líneas celulares no humanas, básicamente sólo existe información de líneas celulares de ovario de hámster chino (CHO), aunque se ha encontrado una línea celular de cáncer murino similar con mutación espontánea en el gen COSMC. Una serie de líneas de células CHO (líneas de células Lee) con deficiencia en un gen de glicosiltransferasa se generaron originalmente mediante mutagénesis aleatoria seguida de selección de lectina, y luego se demostró que los clones mutantes resistentes a la lectina aislados tenían mutaciones definidas en los genes de glicosiltransferasa MGAT1 (Led), MGAT5 (Lec4) y B4GALT1 (Lec20) (Patnaik y Stanley 2006). También se ha descubierto que varias líneas CHO mutantes tienen mutaciones en genes no glicosiltransferasas que afectan la glicosilación, como la sintasa CMP-NANA (Patnaik y Stanley 2006) y la epimerasa C4-Glc/GlcNAc (Kingsley, Kozarsky et al. 1986). Se ha descubierto que la mayoría de las líneas CHO con mutaciones en los genes de glicosiltransferasa tienen pérdidas parciales de la actividad de glicosilación relevante, aunque se descubrió que la pérdida del gen MGAT5 anula completamente la síntesis de N-glicanos tetraantenarios (North, Huang et al. 2010). Esto último sugiere que solo existe un gen de glicosiltransferasa que codifica la actividad de la p6GlcNAc-transferasa que conduce a la ramificación tetraantenaria de N-glicano en CHO y que el gen homólogo MGAT5C no sirve como respaldo funcional. Se ha demostrado que el gen MGAT5C está involucrado en la ramificación de los O-glicanos O-Man, aunque se podría predecir o esperar alguna función superpuesta basándose en las similitudes de secuencia de los dos genes MGAT5. In contrast to our knowledge of the effects of glycosyltransferase gene deletion in animals and model organisms, there is very little information on the effects of glycosyltransferase gene deletion in mammalian cell lines. Only a few spontaneous mutants of glycosyltransferase genes have been identified in human cell lines. For example, the LS174T-derived colon cancer cell line LSC has a mutation in the chaperone COSMC that leads to a misfolded and nonfunctional core C1 GalT synthase (Ju, Lanneau et al. 2008). COSMC was originally proposed to encode a core1 glycosyltransferase synthase due to its homology to the C1GALT1 gene; however, it is now thought to be a private chaperone for C1GalT required for folding (Wang, Ju et al. 2010). The COSMC gene is also mutated in the human lymphoblastoid cell line Jurkat (Ju, Lanneau et al. 2008; Steentoft, Vakhrushev et al. 2011). For non-human cell lines, information is basically only available from Chinese hamster ovary (CHO) cell lines, although a similar murine cancer cell line with a spontaneous mutation in the COSMC gene has been found. A series of CHO cell lines (Lee cell lines) with a deficiency in a glycosyltransferase gene were originally generated by random mutagenesis followed by lectin selection, and the isolated lectin-resistant mutant clones were then shown to have defined mutations in the glycosyltransferase genes MGAT1 (Led), MGAT5 (Lec4), and B4GALT1 (Lec20) (Patnaik and Stanley 2006). Several mutant CHO lines have also been found to have mutations in non-glycosyltransferase genes that affect glycosylation, such as CMP-NANA synthase (Patnaik and Stanley 2006) and C4-Glc/GlcNAc epimerase (Kingsley, Kozarsky et al. 1986). Most CHO lines with mutations in glycosyltransferase genes have been found to have partial losses of relevant glycosylation activity, although loss of the MGAT5 gene was found to completely abolish tetraantennary N-glycan synthesis (North, Huang et al. 2010). The latter suggests that there is only one glycosyltransferase gene encoding the p6GlcNAc-transferase activity that leads to tetraantennary N-glycan branching in CHO and that the homologous gene MGAT5C does not serve as a functional backup. The MGAT5C gene has been shown to be involved in the branching of O-Man O-glycans, although some overlapping function might be predicted or expected based on the sequence similarities of the two MGAT5 genes.
Eliminación de genes de glicosilación en líneas celulares Deletion of glycosylation genes in cell lines
La información limitada sobre los efectos de la eliminación de genes de glicosiltransferasa en líneas celulares se debe en parte a dificultades pasadas para realizar eliminaciones en líneas celulares antes del reciente advenimiento de tecnologías precisas de edición genética (Steentoft, Bennett et al. 2014). Así, hasta hace poco tiempo, esencialmente sólo se había eliminado un gen de glicosiltransferasa, FUT8, mediante un enfoque dirigido usando dos rondas de recombinación homóloga en un esfuerzo de gran envergadura. La disrupción genética convencional por recombinación homóloga es típicamente un proceso muy laborioso como lo evidencia esta eliminación de FUT8 en CHO, ya que se examinaron más de 100.000 líneas celulares clonales para identificar unos pocos clones FUT8-/- en crecimiento (Yamane-Ohnuki, Kinoshita et al. 2004) (US 7214775). Con la llegada de la estrategia de selección de genes mediante nucleasas de dedos de zinc (ZFN), la alteración de genes resulta menos laboriosa. Esto se demostró mediante la eliminación del gen FUT8 en una línea de células CHO, donde otros dos genes adicionales no relacionados con la glicosilación también fueron atacados de manera efectiva (Malphettes, Freyvert et al. 2010). The limited information on the effects of glycosyltransferase gene deletions in cell lines is partly due to past difficulties in performing deletions in cell lines before the recent advent of precise gene editing technologies (Steentoft, Bennett et al. 2014). Thus, until recently, essentially only one glycosyltransferase gene, FUT8, had been deleted by a targeted approach using two rounds of homologous recombination in a large-scale effort. Conventional genetic disruption by homologous recombination is typically a very laborious process as evidenced by this FUT8 deletion in CHO, as over 100,000 clonal cell lines were screened to identify a few growing FUT8-/- clones (Yamane-Ohnuki, Kinoshita et al. 2004) (US 7214775). With the advent of zinc-finger nuclease (ZFN) gene targeting strategies, gene disruption has become less laborious. This was demonstrated by the deletion of the FUT8 gene in a CHO cell line, where two additional genes unrelated to glycosylation were also effectively targeted (Malphettes, Freyvert et al. 2010).
Más recientemente, ha surgido la estrategia de edición CRISPR/Cas9 y esta estrategia de edición también se utilizó para eliminar el gen FUT8 (Ronda, Pedersen et al. 2014). Además, la eliminación del gen mgat1 se llevó a cabo mediante la orientación de ZFN en CHO, lo que hizo que la línea CHO fuera incapaz de producir N-glicanos de tipo complejo, y todas las N-glicoproteínas se produjeron solo con estructuras de tipo alto en manosa (Sealover, Davis et al. 2013) (US20140349341). Finalmente, se han usado ZFN para inactivar el gen Ggta1 (US 20130004992), que codifica un p3Gal-T que forma el epítopo xenoantígeno Gala1 -3Galp1-4GlcNAc que es altamente inmunogénico en el hombre porque el gen GGTA1 humano es un pseudogén y, por lo tanto, esta glicoestructura particular no ocurre en el hombre. En todos los casos de eliminación dirigida de genes de glicosiltransferasa, se había demostrado previamente que los genes objetivo desempeñaban funciones únicas no redundantes, y se podía esperar con una fiabilidad razonable que la eliminación daría lugar a células CHO sin la capacidad de glicosilación particular realizada por la enzima codificada. Sin embargo, como se discutió anteriormente, la mayoría de los glucógenos existen en subfamilias de homólogos cercanos y la función celular y el papel en la glicosilación de las isoenzimas codificadas de estos parálogos son en gran parte desconocidos e impredecibles. Además, la pérdida de cualquier capacidad de glicosilación puede proporcionar sustratos aceptores para glicosiltransferasas no relacionadas e impredecibles que producen estructuras de glucano diferentes a las predichas (Holmes, Ostrander et al. 1987). More recently, CRISPR/Cas9 editing strategy has emerged and this editing strategy was also used to delete FUT8 gene (Ronda, Pedersen et al. 2014). Furthermore, deletion of mgat1 gene was carried out by targeting ZFN in CHO, which rendered the CHO line unable to produce complex-type N-glycans, and all N-glycoproteins were produced only with high-mannose type structures (Sealover, Davis et al. 2013) (US20140349341). Finally, ZFNs have been used to inactivate the Ggta1 gene (US 20130004992), which encodes a p3Gal-T forming the xenoantigenic epitope Gala1 -3Galp1-4GlcNAc that is highly immunogenic in humans because the human GGTA1 gene is a pseudogene and therefore this particular glycosylation structure does not occur in humans. In all cases of targeted deletion of glycosyltransferase genes, the targeted genes had previously been shown to play unique, non-redundant roles, and it could be reasonably expected that the deletion would result in CHO cells lacking the particular glycosylation capacity performed by the encoded enzyme. However, as discussed above, most glycogens exist in close homolog subfamilies, and the cellular function and role in glycosylation of the encoded isozymes of these paralogs are largely unknown and unpredictable. Furthermore, the loss of any glycosylation capacity may provide acceptor substrates for unrelated and unpredictable glycosyltransferases that produce glycan structures different from those predicted (Holmes, Ostrander et al. 1987).
Por lo tanto, queda claro que la ingeniería genética de los genes de glicosilación en células de mamíferos y animales es propensa a una incertidumbre sustancial y, por lo tanto, la identificación de los objetivos de ingeniería óptimos para una proteína dada requerirá amplios esfuerzos experimentales. Se puede encontrar alguna guía a partir de los resultados de las especificidades de sustrato determinadas in vitro de las enzimas expresadas recombinantes, que con mayor frecuencia se realizan con formas secretadas truncadas de las enzimas. Si bien estos ensayos proporcionan información general del azúcar donante y los sustratos aceptores más simples, a menudo no brindan especificidades intrincadas del sustrato aceptor con respecto a los aceptores más complejos y el tipo de glicoconjugado en el que trabajan. Se ha demostrado que varias isoenzimas funcionan con pequeños sustratos aceptores artificiales en ensayos in vitro o en algunos casos con grandes bibliotecas de aceptores de glicanos. Sin embargo, las predicciones de funciones in vivo en células basadas en estos estudios a menudo han sido erróneas, como se encontró, por ejemplo, en el caso de ST6GalNAc-II (Marcos, Bennett et al. 2011). Thus, it is clear that the genetic engineering of glycosylation genes in mammalian and animal cells is prone to substantial uncertainty, and thus, identifying optimal engineering targets for a given protein will require extensive experimental efforts. Some guidance can be found from the results of in vitro determined substrate specificities of recombinantly expressed enzymes, which are most often performed with truncated secreted forms of the enzymes. While these assays provide general information on the donor sugar and simpler acceptor substrates, they often fail to provide intricate acceptor substrate specificities with respect to more complex acceptors and the type of glycoconjugate on which they work. Several isozymes have been shown to work with small artificial acceptor substrates in in vitro assays or, in some cases, with large libraries of glycan acceptors. However, predictions of in vivo functions in cells based on these studies have often been erroneous, as found, for example, in the case of ST6GalNAc-II (Marcos, Bennett et al. 2011).
Vale la pena señalar en este contexto que la eliminación de genes de glicosiltransferasa usando diferentes estrategias de silenciamiento de ARNpi ha producido en gran medida información altamente dudosa. En general, la eliminación de genes en vías metabólicas donde las enzimas codificadas a menudo no son limitantes requiere una eliminación altamente eficiente para producir efectos discernibles. Además, la tecnología de ARNpi no es 100% eficiente, lo que inevitablemente resulta en cierta heterogeneidad de las glicoestructuras. Para la producción de productos biofarmacéuticos, incluso un porcentaje bajo de una glicoforma no deseada requiere un análisis y un control exhaustivos. It is worth noting in this context that the deletion of glycosyltransferase genes using different siRNA silencing strategies has largely produced highly dubious information. In general, gene deletion in metabolic pathways where the encoded enzymes are often not limiting requires highly efficient deletion to produce discernible effects. Furthermore, siRNA technology is not 100% efficient, inevitably resulting in some heterogeneity of glycostructures. For the production of biopharmaceuticals, even a low percentage of an unwanted glycoform requires extensive analysis and monitoring.
Además, las glicosiltransferasas son enzimas residentes del RE y del Golgi con un recambio lento, y es muy difícil reducir suficientemente los niveles de enzimas para afectar la glicosilación en un grado detectable, y es esencialmente imposible anular por completo capacidades de glicosilación específicas con estrategias de ARNpi en células de mamíferos. Furthermore, glycosyltransferases are resident enzymes of the ER and Golgi with slow turnover, and it is very difficult to sufficiently reduce enzyme levels to affect glycosylation to a detectable degree, and it is essentially impossible to completely abrogate specific glycosylation capabilities with siRNA strategies in mammalian cells.
No obstante, algunos estudios han informado de los efectos del derribo de las capacidades de glicosilación con los consiguientes fenómenos biológicos en las células a pesar de los niveles residuales de enzimas (a menudo confirmados por western blots). Aunque algunos de estos estudios pueden haber observado efectos relacionados con estrategias de silenciamiento no dirigidas, está claro que sólo la eliminación completa de los genes de glicosilación relevantes puede confirmar estos resultados de forma inequívoca, y han aparecido ejemplos de resultados erróneos evidentes. La eliminación del gen GALNT6 involucrado en la O-glicosilación de proteínas en una línea celular de cáncer de mama resultó en la pérdida de la expresión superficial de la mucina MUC1 asociada al cáncer (Bennett, Mandel et al. 2012). Sin embargo, MUC1 se expresa en la superficie de muchas células, incluidas las CHO, que no expresan GALNT6, y por lo tanto no es probable que la pérdida parcial de la enzima codificada GalNAc-T6 tenga efectos tan profundos en la expresión de MUC1. Así pues, está claro que las estrategias de cribado de silenciamiento no son fiables para sondear las funciones celulares in vivo de los genes glicosiltransferasa con el fin de identificar su papel en la glicosilación y evaluar posibles redundancias funcionales parciales o completas en distintas vías de glicosilación. However, some studies have reported the effects of knocking down glycosylation capabilities with subsequent biological phenomena in cells despite residual enzyme levels (often confirmed by Western blots). Although some of these studies may have observed effects related to untargeted silencing strategies, it is clear that only complete deletion of the relevant glycosylation genes can unambiguously confirm these results, and examples of blatantly erroneous results have emerged. Deletion of the GALNT6 gene involved in protein O-glycosylation in a breast cancer cell line resulted in the loss of surface expression of the cancer-associated mucin MUC1 (Bennett, Mandel et al. 2012). However, MUC1 is expressed on the surface of many cells, including CHO cells, which do not express GALNT6, and therefore partial loss of the encoded GalNAc-T6 enzyme is unlikely to have such profound effects on MUC1 expression. Thus, it is clear that silencing screening strategies are not reliable for probing the in vivo cellular functions of glycosyltransferase genes to identify their role in glycosylation and to assess possible partial or complete functional redundancies in different glycosylation pathways.
Sobreexpresión de genes de glicosilación en líneas celulares Overexpression of glycosylation genes in cell lines
Además, cabe destacar en este contexto que la sobreexpresión transitoria o estable de un gen de glicosiltransferasa en una célula con mayor frecuencia da como resultado solo cambios parciales en las vías de glicosilación en las que está involucrada la enzima codificada. Varios estudios han intentado sobreexpresar, por ejemplo, la enzima core2 C2GnT 1 en CHO para producir O-glicanos ramificados core2, la sialiltransferasa ST6Gal-I para producir ácido siálico de enlace a2,6 en las N-glicoproteínas (E! Mai, Donadio-Andrei et al. 2013) y la sialiltransferasa ST6GalNAc-1 para producir ácido siálico unido a a2,6 en O-glicoproteínas que forman el glicano STn asociado al cáncer (Sewell, Backstrom et al. 2006). Sin embargo, en todos estos estudios se han obtenido características de glicosilación heterogéneas y a menudo inestables en líneas celulares transfectadas. Se presume que esto se debe en parte a actividades competitivas de la glicosiltransferasa endógena, ya sea que actúen con los mismos sustratos o con sustratos de vías divergentes. Otros factores también pueden explicar las características de glicosilación heterogénea. Esto incluye la disponibilidad y competencia por sustratos donantes y la posible interferencia con otros mecanismos requeridos para la maquinaria de glicosilación endógena, incluyendo, por ejemplo, la topología subcelular y la organización de las glicosiltransferasas, las funciones coordinadas de las glicosiltransferasas, así como la disponibilidad de cofactores, chaperonas y otros factores desconocidos necesarios para una glicosilación eficiente. Furthermore, it should be noted in this context that transient or stable overexpression of a glycosyltransferase gene in a cell most often results in only partial changes in the glycosylation pathways in which the encoded enzyme is involved. Several studies have attempted to overexpress, for example, the core2 enzyme C2GnT 1 in CHO to produce core2 branched O-glycans, the sialyltransferase ST6Gal-I to produce α2,6-linked sialic acid on N-glycoproteins (E! Mai, Donadio-Andrei et al. 2013), and the sialyltransferase ST6GalNAc-1 to produce α2,6-linked sialic acid on O-glycoproteins forming the cancer-associated glycan STn (Sewell, Backstrom et al. 2006). However, all of these studies have resulted in heterogeneous and often unstable glycosylation patterns in transfected cell lines. This is presumed to be due in part to competitive activities of endogenous glycosyltransferases, whether acting on the same substrates or on substrates from divergent pathways. Other factors may also explain the heterogeneous glycosylation characteristics. This includes the availability of and competition for donor substrates and possible interference with other mechanisms required for the endogenous glycosylation machinery, including, for example, the subcellular topology and organization of glycosyltransferases, the coordinated functions of glycosyltransferases, as well as the availability of cofactors, chaperones, and other unknown factors required for efficient glycosylation.
Función de la glicosilación en las proteínas Function of glycosylation in proteins
La glicosilación de proteínas es un proceso esencial y altamente conservado en todas las células de mamíferos, y el repertorio de genes de glicosiltransferasa disponibles en las células de mamíferos es casi idéntico con relaciones ortólogas bien definidas aclaradas (Hansen, Lind-Thomsen et al. 2014). Sólo unos pocos genes de glicosiltransferasa han sido inactivados a través de la evolución en el hombre, como el gen del xenoantígeno a3galactosiltransferasa, GGTA1, y el gen o3GalNAc-transferasa de Forssman, mientras que el ser humano ha adquirido algunas nuevas actividades de glicosiltransferasa mediante la introducción de polimorfismos, como el gen a3Gal/GalNAc-transferasa del grupo sanguíneo ABO. A pesar de estas pequeñas diferencias en las glicosiltransferasas que actúan en el recubrimiento final de las estructuras de glicano, la mayoría de las vías de glicosilación en las células de mamíferos son idénticas y pueden inferirse de una célula de mamíferos a otra con respecto a las funciones de las glicosiltransferasas expresadas. Las proteínas que ingresan a la vía secretora RE-Golgi en células de mamíferos pueden sufrir N-glicosilación, así como una variedad de diferentes tipos de O-glicosilación (Hansen, Lind-Thomsen et al. 2014). Las proteínas también pueden escindirse y unirse mediante un ancla GPI. La glicosilación afecta a las proteínas de varias maneras. La glicosilación puede dirigir el plegamiento con control de calidad para la salida del RE y el transporte y la secreción, y la glicosilación puede dirigir la conformación y la función de las proteínas, así como la sensibilidad para el procesamiento proteolítico y/o la degradación. La glicosilación es especialmente importante para las terapias con proteínas recombinantes producidas en células de mamíferos, y los glicanos pueden afectar a la producción de proteínas, proporcionar solubilidad y estabilidad a las proteínas, afectar a la bioactividad, biodistribución y/o semivida circulatoria de las proteínas, y dirigir las proteínas a receptores específicos de unión a carbohidratos. Por lo tanto, es importante considerar la capacidad de glicosilación de las células huésped usadas para la producción de terapias recombinantes para la producción de terapias efectivas. Protein glycosylation is an essential and highly conserved process in all mammalian cells, and the repertoire of glycosyltransferase genes available in mammalian cells is almost identical, with well-defined orthologous relationships elucidated (Hansen, Lind-Thomsen et al. 2014). Only a few glycosyltransferase genes have been inactivated through evolution in humans, such as the xenoantigen α3galactosyltransferase gene, GGTA1, and the Forssman α3GalNAc transferase gene, whereas humans have acquired some novel glycosyltransferase activities through the introduction of polymorphisms, such as the ABO blood group α3Gal/GalNAc transferase gene. Despite these minor differences in the glycosyltransferases that act on the end-capping of glycan structures, most glycosylation pathways in mammalian cells are identical and can be inferred from one mammalian cell to another regarding the functions of the expressed glycosyltransferases. Proteins entering the ER-Golgi secretory pathway in mammalian cells can undergo N-glycosylation as well as a variety of different types of O-glycosylation (Hansen, Lind-Thomsen et al. 2014). Proteins can also be cleaved and linked by a GPI anchor. Glycosylation affects proteins in several ways. Glycosylation can direct quality-controlled folding for ER exit and transport and secretion, and glycosylation can direct protein conformation and function, as well as sensitivity to proteolytic processing and/or degradation. Glycosylation is especially important for recombinant protein therapies produced in mammalian cells, and glycans can affect protein production, provide protein solubility and stability, affect protein bioactivity, biodistribution, and/or circulatory half-life, and target proteins to specific carbohydrate-binding receptors. Therefore, it is important to consider the glycosylation capacity of host cells used for recombinant therapeutic production for the production of effective therapies.
Producción recombinante de terapias Recombinant production of therapies
Las glicoproteínas biológicas son la clase terapéutica de más rápido crecimiento (Walsh 2010), y la mayoría de ellas sólo pueden producirse de forma recombinante en células de mamífero con capacidad de glicosilación similar a la humana. La célula de ovario de hámster chino ha adquirido un papel destacado como célula huésped para la producción recombinante de glicoproteínas terapéuticas, principalmente porque produce N-glicanos bastante simples con ramificación y recubrimiento similares a los que se producen en algunas células humanas (Walsh 2014). En particular, los CHO producen N-glicanos heterogéneos de tipo complejo con estructuras bi-, tri- y tetraantenarias con un núcleo de a6-fucosa, una cantidad menor de poli-N-acetilactosamina (poli-LacNAc) principalmente en el brazo a1,6 de las estructuras tetraantenarias, y un recubrimiento exclusivo de LacNAc con ácido neuramínico a2,3 (NeuAc) (North, Huang et al. 2010). CHO generalmente no produce estructuras de protección inmunogénicas no humanas y en el hombre, como el ácido N-glicolilneuramínico (NeuGc) o a3Gal, aunque la aparición de estas puede ser resultado de la inducción genética (Bosques, Collins et al. 2010; North, Huang et al.2010). La N-glicosilación puede variar para diferentes proteínas así como para diferentes glicositios en proteínas individuales, y por ejemplo, los anticuerpos IgG se producen con estructuras de N-glicano truncadas. Una de las principales preocupaciones del CHO es la heterogeneidad sustancial en el procesamiento del N-glicano, que puede ser difícil de controlar durante el bioprocesamiento y plantear problemas de bioactividad y bioseguridad. Por ello, una actividad importante en el bioprocesamiento de terapéuticos se dedica al análisis de glicanos y al control de la fermentación para lograr la coherencia (Walsh 2010). Biological glycoproteins are the fastest growing therapeutic class (Walsh 2010), and most of them can only be produced recombinantly in mammalian cells with human-like glycosylation capacity. The Chinese hamster ovary cell has acquired a prominent role as a host cell for the recombinant production of therapeutic glycoproteins, mainly because it produces fairly simple N-glycans with branching and capping similar to those produced in some human cells (Walsh 2014). In particular, CHOs produce complex-type heterogeneous N-glycans with bi-, tri-, and tetra-antennary structures with an α6-fucose core, a minor amount of poly-N-acetyllactosamine (poly-LacNAc) mainly on the α1,6 arm of tetra-antennary structures, and a unique LacNAc cap with α2,3-neuraminic acid (NeuAc) (North, Huang et al. 2010). CHO does not generally produce immunogenic protective structures in non-humans and humans, such as N-glycolylneuraminic acid (NeuGc) or α3Gal, although their appearance can be a result of genetic induction (Bosques, Collins et al. 2010; North, Huang et al. 2010). N-glycosylation can vary for different proteins as well as for different glycosites within individual proteins, with IgG antibodies, for example, being produced with truncated N-glycan structures. A major concern with CHO is the substantial heterogeneity in N-glycan processing, which can be difficult to control during bioprocessing and pose bioactivity and biosafety concerns. Therefore, a major focus of therapeutic bioprocessing is on glycan analysis and fermentation control to achieve consistency (Walsh 2010).
Las líneas celulares CHO genéricas producen N-glicanos con una mezcla variable de estructuras bi, tri y tetraantenarias con un alto grado de a6fucosilación, y un grado menor de estructuras poli-LacNAc y recubrimiento con a2,3NeuAc en la mayoría de las glicoproteínas (Sasaki, Bothner et al. 1987). Además, algunos sitios de N-glicosilación en proteínas pueden tener una estequiometría incompleta. Para IgG, CHO produce solo N-glicanos biantenarios con baja galactosilación y sialilación en el sitio conservado Asn297. Generic CHO cell lines produce N-glycans with a variable mixture of bi-, tri-, and tetra-antennary structures with a high degree of α6-fucosylation, and a lesser degree of poly-LacNAc structures and α2,3NeuAc capping on most glycoproteins (Sasaki, Bothner et al. 1987). Furthermore, some N-glycosylation sites on proteins may have incomplete stoichiometry. For IgG, CHO produces only bi-antennary N-glycans with low galactosylation and sialylation at the conserved site Asn297.
Los O-glicanos del tipo GalNAc se producen con la estructura core1 con a2,3NeuAc y sialilación parcial a2,6 (a GalNAc) (Fukuda, Sasaki et al. 1989), y también se encuentran estequiometrías variables. Se ha producido una línea de células CHO con COSMC inactivado y esta línea celular produce únicamente estructuras de O-glicanos GalNAc (Yang, Halim et al. 2014). No se han estudiado los O-glicanos de otros tipos y solo se sabe que los O-glicanos del tipo Fuc son elongados por LacNAc y cubiertos con a2,3NeuAc. GalNAc O-glycans are produced with the core1 structure with α2,3NeuAc and partial α2,6-sialylation (αGalNAc) (Fukuda, Sasaki et al. 1989), and variable stoichiometries are also found. A CHO cell line with inactivated COSMC has been produced and this cell line produces only GalNAc O-glycan structures (Yang, Halim et al. 2014). Other types of O-glycans have not been studied, and only Fuc O-glycans are known to be elongated by LacNAc and capped with α2,3NeuAc.
No hay líneas celulares de mamíferos disponibles que incluyan CHO que puedan producir una única especie de antena de N-glicano homogénea, ni N-glicanos biantenarios, N-glicanos triantenarios o N-glicanos tetraantenarios. También faltan células que no produzcan pequeñas cantidades de estructuras poli-LacNAc heterogéneas en las ramas antenales. Además, no se dispone de células capaces de producir N-glicanos con recubrimiento a2,6NeuAc homogéneo, y la mayoría de las proteínas plasmáticas humanas están recubiertas por a2,6NeuAc y no por a2,3NeuAc como las producidas por CHO y muchas otras líneas celulares de mamíferos. There are no mammalian cell lines available that include CHO that can produce a single homogeneous antenna N-glycan species, neither biantennary N-glycans, triantennary N-glycans, nor tetraantennary N-glycans. Cells that do not produce small amounts of heterogeneous poly-LacNAc structures on antennal branches are also lacking. Furthermore, cells capable of producing homogeneous α2,6NeuAc-coated N-glycans are unavailable, and most human plasma proteins are coated with α2,6NeuAc rather than α2,3NeuAc as produced by CHO and many other mammalian cell lines.
La ingeniería genética de células CHO con respecto a la eliminación de genes de glicosiltransferasa se limita a genes aislados individuales. No hay ejemplos de inactivación apilada de múltiples genes de glicosiltransferasa en células de mamíferos, incluidas las líneas CHO. Además, no ha habido ejemplos de inactivación apilada de múltiples genes de glicosiltransferasas que codifiquen isoenzimas con posibles funciones relacionadas en la glicosilación de proteínas. Dado que muchos pasos en la glicosilación de proteínas involucran familias de isoenzimas y sus funciones in vivo en las células son en gran medida desconocidas, además no es posible predecir qué genes inactivar y/o introducir para obtener muchas de las capacidades de glicosilación preferidas para las terapias con glicoproteínas recombinantes. Genetic engineering of CHO cells with respect to glycosyltransferase gene deletion is limited to single, isolated genes. There are no examples of stacked inactivation of multiple glycosyltransferase genes in mammalian cells, including CHO lines. Furthermore, there have been no examples of stacked inactivation of multiple glycosyltransferase genes encoding isozymes with potential related functions in protein glycosylation. Since many steps in protein glycosylation involve families of isozymes and their in vivo functions in cells are largely unknown, it is furthermore not possible to predict which genes to inactivate and/or introduce to obtain many of the preferred glycosylation capabilities for recombinant glycoprotein therapies.
En las dos últimas décadas se han dedicado importantes esfuerzos a la glicoingeniería genética de células CHO con el objetivo de ampliar la capacidad de glucosilación, reducir la heterogeneidad y mejorar o alterar especialmente la sialilación (Sinclair y Elliott 2005; Walsh y Jefferis 2006). Estos estudios se basan en décadas de trabajo para descifrar las vías biosintéticas y los genes involucrados en la N-glicosilación (Kornfeld y Kornfeld 1985; Schachter 1991), y esencialmente todos han usado la integración aleatoria de ADNc que codifican glicosiltransferasas y han experimentado problemas con la estabilidad, la consistencia y la previsibilidad de la capacidad de glicosilación introducida (Kramer, Klausing et al.2010). El principal obstáculo ha sido la necesidad de depender de la sobreexpresión de glicosiltransferasas con la consiguiente competencia por parte de las enzimas expresadas endógenamente. Ha sido difícil realizar la eliminación dirigida de genes en líneas celulares en estrategias de silenciamiento, pero en el caso de los genes glicosiltransferasa se ha logrado el éxito con una estrategia basada en la mutagénesis aleatoria en CHO seguida de una selección resistente a la lectina (Patnaik y Stanley 2006). Sin embargo, estas células mutantes CHO en general no tienen características de glicosilación preferibles para terapias recombinantes, también pueden contener otras mutaciones desconocidas en el genoma CHO y ninguna de ellas se ha usado para la producción de terapias clínicas. Over the past two decades, significant efforts have been devoted to the genetic glycoengineering of CHO cells with the goals of expanding glycosylation capacity, reducing heterogeneity, and specifically enhancing or altering sialylation (Sinclair and Elliott 2005; Walsh and Jefferis 2006). These studies build on decades of work deciphering the biosynthetic pathways and genes involved in N-glycosylation (Kornfeld and Kornfeld 1985; Schachter 1991), and have essentially all used random integration of cDNAs encoding glycosyltransferases and have experienced problems with the stability, consistency, and predictability of the introduced glycosylation capacity (Kramer, Klausing et al. 2010). The major obstacle has been the need to rely on overexpression of glycosyltransferases with the resulting competition from endogenously expressed enzymes. Targeted gene knockdown in cell lines has been difficult to achieve in silencing strategies, but in the case of glycosyltransferase genes, success has been achieved with a strategy based on random mutagenesis in CHO followed by lectin-resistant selection (Patnaik and Stanley 2006). However, these mutant CHO cells generally do not have preferable glycosylation characteristics for recombinant therapies, may also contain other unknown mutations in the CHO genome, and none of them have been used for the production of clinical therapies.
El descubrimiento de la importancia de la a6Fucosilación central del N-glicano Asn297 en las IgG para la citotoxicidad celular dependiente de anticuerpos (ADCC) (Shinkawa, Nakamura et al. 2003), motivó la necesidad de producir células CHO con esta capacidad de glicosilación y las líneas CHO con el gen fut8 inactivado ahora están disponibles para la producción de anticuerpos IgG. Además, se han generado líneas CHO con inactivación del gen ggta1 o del gen mgat1. The discovery of the importance of the central α6Fucosylation of the N-glycan Asn297 in IgG for antibody-dependent cellular cytotoxicity (ADCC) (Shinkawa, Nakamura et al. 2003) prompted the need to produce CHO cells with this glycosylation capacity, and fut8 knockout CHO lines are now available for IgG antibody production. In addition, CHO lines with knockout of either the ggta1 gene or the mgat1 gene have been generated.
Sin embargo, hasta ahora la ingeniería de CHO no ha podido abordar los problemas más comunes de heterogeneidad en la glicosilación, sialilación insuficiente e introducción de nuevas capacidades de glicosilación como una sialilación más parecida a la humana (a2,6NeuAc). Actualmente, la industria de bioprocesamiento para la producción recombinante de terapias de glicoproteínas solo tiene una línea celular CHO genérica con su capacidad de glicosilación natural disponible para la expresión, con la excepción de los ejemplos mencionados anteriormente, de los cuales solo la línea knockout fut8 es valiosa para la terapéutica clásica. However, CHO engineering has so far failed to address the most common problems of glycosylation heterogeneity, insufficient sialylation, and the introduction of novel glycosylation capabilities such as a more human-like sialylation (α2,6NeuAc). Currently, the bioprocessing industry for the recombinant production of glycoprotein therapeutics only has one generic CHO cell line with its natural glycosylation capability available for expression, with the exception of the aforementioned examples, of which only the fut8 knockout line is of value for classical therapeutics.
KANDA YUTAKA ET AL: "Comparison of cell lines for stable production of fucose-negative antibodies with enhanced ADCC ", BIOTECHNOLOGY AND BIOENGINEERING, WILEY &SONS, HOBOKEN, NJ, US, vol. KANDA YUTAKA ET AL: "Comparison of cell lines for stable production of fucose-negative antibodies with enhanced ADCC", BIOTECHNOLOGY AND BIOENGINEERING, WILEY &SONS, HOBOKEN, NJ, US, vol.
94, no. 4, 1 de julio de 2006 (2006-07-01), páginas 680-688, XP002415543, ISSN: 0006-3592, DOI: 10.1002/BIT.20880 describe células CHO knock out de FUT8, y su uso para la producción de anticuerpos terapéuticos fucosa-negativos (resumen; página 681). 94, no. 4, July 1, 2006 (2006-07-01), pages 680-688, XP002415543, ISSN: 0006-3592, DOI: 10.1002/BIT.20880 describes FUT8 knockout CHO cells, and their use for the production of fucose-negative therapeutic antibodies (abstract; page 681).
WONG ATHENA WET AL: "Enhancement of DNA uptake in FUT8- deleted CHO cells for transient production of afucosylated antibodies.", BIOTECHNOLOGY AND BIOENGINEERING 1AGO 2010, vol. 106, núm. 5, 1 de agosto de 2010 (2010-08-01), páginas 751-763, XP002756439, ISSN: 1097-0290describe células CHO con FUT8 eliminado para la producción de anticuerpos afucosilados (resumen; páginas 753-755). WONG ATHENA WET AL: "Enhancement of DNA uptake in FUT8- deleted CHO cells for transient production of afucosylated antibodies.", BIOTECHNOLOGY AND BIOENGINEERING 1AUG 2010, vol. 106, no. 5, August 1, 2010 (2010-08-01), pp. 751-763, XP002756439, ISSN: 1097-0290describes FUT8-deleted CHO cells for the production of afucosylated antibodies (abstract; pp. 753-755).
El documento WO 2009/009086 A2 (SANGAMO BIOSCIENCES INC [EE. UU.]; COLLINGWOOD TREVOR [EE. UU.]; COST GREGORY J) 15 de enero de 2009 (15 de enero de 2009) describe líneas celulares que comprenden un gen FUT8 alterado, por ejemplo, un gen FUT8 eliminado, usado para la producción de proteínas recombinantes, tales como, por ejemplo, anticuerpos. La línea celular puede ser CHO, NSO, HEK293 o PER (resumen; párrafos 7, 15-19, 31-33, 75, 122-125; ejemplo 4). WO 2009/009086 A2 (SANGAMO BIOSCIENCES INC [USA]; COLLINGWOOD TREVOR [USA]; COST GREGORY J) January 15, 2009 (January 15, 2009) describes cell lines comprising an altered FUT8 gene, e.g., a deleted FUT8 gene, used for the production of recombinant proteins, such as, for example, antibodies. The cell line may be CHO, NSO, HEK293, or PER (abstract; paragraphs 7, 15-19, 31-33, 75, 122-125; example 4).
A. BUFFONE ET AL: "Silencing 1,3-Fucosyltransferases ni Human Leukocytes Reveals a Role for FUT9 Enzyme during E-selectin-mediated Cel Adhesion", JOURNAL OF BIOLOGI<c>A<l>CHEMISTRY, vol. 288, n.° 3, 28 de noviembre de 2012 (2012-11-28), páginas 1620-1633, XP55264669, EE. UU., ISSN: 0021-9258, DOI:10.1074/jbc.M112.400929 describe células knock out para FUT4, FUT7 y/o FUT9 (resumen; páginas 1621, 21628-1629). A. BUFFONE ET AL: "Silencing 1,3-Fucosyltransferases in Human Leukocytes Reveals a Role for FUT9 Enzyme during E-selectin-mediated Cell Adhesion", JOURNAL OF BIOLOGY AND CHEMISTRY, vol. 288, no. 3, November 28, 2012 (2012-11-28), pp. 1620-1633, XP55264669, USA, ISSN: 0021-9258, DOI:10.1074/jbc.M112.400929 describes FUT4, FUT7, and/or FUT9 knockout cells (abstract; pp. 1621, 21628-1629).
S. SHI TE AL: "Inactivation of the Mgat1 Gene ni Oocytes Impairs Oogenesis, but Embryos Lacking Complex and Hybrid N-Glycans Develop and Implant", MOLECULAR AND CELLULAR B iOLOGY., vol. 24, no. 22, 15 de noviembre de 2004 (2004-11-15), páginas 9920-9929, XP055264616, US, ISSN: 0270-7306, DOl: 10.1128/MCB.24.22.9920-9929.2004describe deleciones del gen Mgat1 en ovocitos para identificar N-glicanos complejos (resumen; página 9922). S. SHI TE AL: "Inactivation of the Mgat1 Gene ni Oocytes Impairs Oogenesis, but Embryos Lacking Complex and Hybrid N-Glycans Develop and Implant", MOLECULAR AND CELLULAR B iOLOGY., vol. 24, no. 22, November 15, 2004 (2004-11-15), pages 9920-9929, XP055264616, US, ISSN: 0270-7306, DOl: 10.1128/MCB.24.22.9920-9929.2004 describes deletions of the Mgat1 gene in oocytes for identify complex N-glycans (abstract; page 9922).
BHATTACHARYYA RIDDHI ET AL: "Biological consequences of inactivating the Mgat3 gene that encodes GIcNAc-TII", GLYCOBIOLOGY, vol. 10, no. 10, octubre de 2000 (2000-10), página 1081, XP9189462, &5.8 CONFERENCIA ANUAL DE LA SOCIEDAD DE GLYCOBIOLOGY; BOSTON, MASSACHUSETTS, EE. UU.; 8-11 DE NOVIEMBRE DE 2000, ISSN: 0959-6658describe células que comprenden un gen Mgat3 inactivado. BHATTACHARYYA RIDDHI ET AL: "Biological consequences of inactivating the Mgat3 gene that encodes GIcNAc-TII", GLYCOBIOLOGY, vol. 10, no. 10, October 2000 (2000-10), page 1081, XP9189462, &5.8 ANNUAL CONFERENCE OF THE SOCIETY FOR GLYCOBIOLOGY; BOSTON, MASSACHUSETTS, USA; NOVEMBER 8-11, 2000, ISSN: 0959-6658describes cells comprising an inactivated Mgat3 gene.
El documento WO 2013/106515 A1 (SIGMA ALDRICH CO LC [EE. UU.]; LNI NAN [EE. UU.]; SEALOVER NATALIE [EE. UU.]; GEORGE) 18 de julio de 2013 (18 de julio de 2013) describe líneas celulares deficientes en ni Mgatl. La línea celular puede ser, por ejemplo, una línea celular CHO, BHK, HEK293 o NSO. El gen podría estar inactivado. La inactivación del gen Mgat1 se obtiene mediante la acción de una endonucleasa dirigida ZFN, TALEN,... Métodos para preparar las líneas celulares deficientes en Mgat1 y para producir glicoproteínas recombinantes usando dichas líneas celulares (resumen; párrafos 4-6, 17, 18, 30-44, 79-81; ejemplos 1, 3, 7). WO 2013/106515 A1 (SIGMA ALDRICH CO LC [USA]; LNI NAN [USA]; SEALOVER NATALIE [USA]; GEORGE) July 18, 2013 (July 18, 2013) describes Mgat1-deficient cell lines. The cell line may be, for example, a CHO, BHK, HEK293 or NSO cell line. The gene could be inactivated. Inactivation of the Mgat1 gene is obtained by the action of a targeted endonuclease ZFN, TALEN,... Methods for preparing the Mgat1-deficient cell lines and for producing recombinant glycoproteins using such cell lines (abstract; paragraphs 4-6, 17, 18, 30-44, 79-81; examples 1, 3, 7).
Compendio de la invención Summary of the invention
La presente invención se refiere a una célula de mamífero en la que mgat4A, mgat4B y mgat5 están eliminados en la célula. The present invention relates to a mammalian cell in which mgat4A, mgat4B and mgat5 are deleted in the cell.
En otra realización de la presente invención, la célula se deriva del ovario de hámster chino o del riñón humano. En una realización adicional de la presente invención, la célula se selecciona del grupo que consiste en CHO, NS0, SP2/0, YB2/0, CHO-K1, CHO-DXB11, CHO-DG44, CHO-S, HEK293, HUVEC, HKB, PER-C6, NS0 o derivados de cualquiera de estas células. En una realización de la presente invención la célula es una célula CHO. In another embodiment of the present invention, the cell is derived from Chinese hamster ovary or human kidney. In a further embodiment of the present invention, the cell is selected from the group consisting of CHO, NS0, SP2/0, YB2/0, CHO-K1, CHO-DXB11, CHO-DG44, CHO-S, HEK293, HUVEC, HKB, PER-C6, NS0 or derivatives of any of these cells. In one embodiment of the present invention, the cell is a CHO cell.
En otra realización de la presente invención, la célula codifica además una proteína exógena de interés. En otra realización más de la presente invención, la proteína de interés es un anticuerpo, un fragmento de anticuerpo, tal como un fragmento Fab, un dominio Fc de un anticuerpo o un polipéptido. In another embodiment of the present invention, the cell further encodes an exogenous protein of interest. In yet another embodiment of the present invention, the protein of interest is an antibody, an antibody fragment, such as a Fab fragment, an Fc domain of an antibody, or a polypeptide.
En otra realización más de la presente invención, la proteína de interés es un factor de coagulación tal como el factor de coagulación II (FII), el factor de coagulación V (FV), el factor de coagulación VII (FVIIa), el factor de coagulación VIII (FVIII), el factor de coagulación IX (FIX), el factor de coagulación X (FX) o el factor de coagulación XIII (FXIII). In yet another embodiment of the present invention, the protein of interest is a coagulation factor such as coagulation factor II (FII), coagulation factor V (FV), coagulation factor VII (FVIIa), coagulation factor VIII (FVIII), coagulation factor IX (FIX), coagulation factor X (FX), or coagulation factor XIII (FXIII).
En una realización adicional de la presente invención, el anticuerpo es un anticuerpo IgG. In a further embodiment of the present invention, the antibody is an IgG antibody.
En una realización de la presente invención se encuentra el polipéptido eritropoyetina (EPO), una proteína involucrada en la hemostasia, incluyendo un factor de coagulación. In one embodiment of the present invention is the polypeptide erythropoietin (EPO), a protein involved in hemostasis, including a coagulation factor.
En una realización de la presente invención, la glicosilación se hace más homogénea. In one embodiment of the present invention, glycosylation is made more homogeneous.
En otra realización de la presente invención la glicosilación es no sialilada. In another embodiment of the present invention the glycosylation is non-sialylated.
En otra realización de la presente invención, la glicosilación no es galactosilada. In another embodiment of the present invention, the glycosylation is not galactosylated.
En una realización de la presente invención comprende la glicosilación de N-glicanos biantenarios. In one embodiment of the present invention it comprises the glycosylation of biantennary N-glycans.
En otra realización de la presente invención, la glicosilación no comprende poli-LacNAc. In another embodiment of the present invention, the glycosylation does not comprise poly-LacNAc.
En otra realización más de la presente invención la glicosilación es cualquier combinación sin fucosa. In yet another embodiment of the present invention glycosylation is any combination without fucose.
En una realización adicional de la presente invención se ha eliminado FUT8. In a further embodiment of the present invention, FUT8 has been removed.
En una realización de la presente invención, se ha eliminado B4galt1 permitiendo la generación de N-glicanos más homogéneos sin galactosa. In one embodiment of the present invention, B4galt1 has been removed allowing for the generation of more homogeneous N-glycans without galactose.
En otra realización de la presente invención se han eliminado B4galt1 y fut8 permitiendo la generación de N-glicanos más homogéneos sin galactosa y fucosa. In another embodiment of the present invention, B4galt1 and fut8 have been eliminated allowing the generation of more homogeneous N-glycans without galactose and fucose.
Un aspecto de la presente invención se refiere a un método para producir una glicoproteína según la presente invención. One aspect of the present invention relates to a method for producing a glycoprotein according to the present invention.
En una realización de la presente invención, las células han sido modificadas mediante la eliminación del gen de la glicosiltransferasa y/o la inserción de una secuencia de ADN exógena que codifica una glicosiltransferasa. Otro aspecto de la presente invención se refiere a una glicoproteína según la presente invención, que es un conjugado de glicoproteína homogénea que comprende un polímero seleccionado entre PEG, HEP, XTEN, PSA, HES. In one embodiment of the present invention, the cells have been modified by deleting the glycosyltransferase gene and/or inserting an exogenous DNA sequence encoding a glycosyltransferase. Another aspect of the present invention relates to a glycoprotein according to the present invention, which is a homogeneous glycoprotein conjugate comprising a polymer selected from PEG, HEP, XTEN, PSA, HES.
Breve descripción de las figuras Brief description of the figures
La Figura 1 muestra la selección de ZFN en CHO para definir genes clave de glicosiltransferasa involucrados en la N-glicosilación usando EPO humana como reportero. (a) Representación gráfica de un N-glicano tetraantenario común con poli-LacNAc en la antena p6 y protección con ácidos siálicos. Las flechas indican genes de glicosiltransferasa con funciones potenciales en la biosíntesis de cada paso. Se indican las designaciones de los monosacáridos según el Consorcio de Glicómica Funcional. (b) Perfil glicolítico de EPO expresado en células CHO GS WT. Espectros MALDI-TOF de N-glicanos permetrificados liberados por la PNGasa F con etiquetado de cuatro especies principales. (c) Glicoprofiling de EPO expresada en células CHO GS con KO de genes implicados en la biosíntesis tri- y tetraantenaria, mostrando que el triple KO de mgat4A/4B/5 da lugar a N-glicanos biantenarios homogéneos con una cantidad menor de poli-LacNAc (panel inferior). (d) Glicoprofiling con KO de genes p4galactosiltransferasa implicados en la biosíntesis de LacNAc, mostrando que sólo el KO de B4galt1 por sí solo produjo una pérdida sustancial aunque parcial de galactosilación, mientras que sólo el KO apilado de B4galt1/3 resultó en una pérdida casi completa de galactosilación. (e) Glicoprofiling con KO de dos genes p3GlcNAc-transferasa con papeles reivindicados en la biosíntesis de poli-LacNAc, mostrando que KO de B3gnt2 resulta en pérdida completa de poli-LacNAc. (f) Glicoprofiling con KO de tres genes a2,3sialiltransferasa con supuestas funciones en la N-glicosilación, mostrando que sólo el doble KO de st3gal4/6 resultó en la pérdida completa de la cobertura de ácido siálico. Figure 1 shows the selection of ZFNs in CHO to define key glycosyltransferase genes involved in N-glycosylation using human EPO as a reporter. (a) Graphical representation of a common tetraantennary N-glycan with poly-LacNAc at the p6 antenna and sialic acid capping. Arrows indicate glycosyltransferase genes with potential roles in the biosynthesis of each step. Functional Glycomics Consortium designations of monosaccharides are indicated. (b) Glycolytic profile of EPO expressed in CHO GS WT cells. MALDI-TOF spectra of permetrified N-glycans released by PNGase F with labeling of four major species. (c) Glycoprofiling of EPO expressed in CHO GS cells with KO of genes involved in tri- and tetraantennary biosynthesis, showing that triple KO of mgat4A/4B/5 results in homogeneous biantennary N-glycans with less poly-LacNAc (lower panel). (d) Glycoprofiling with KO of p4galactosyltransferase genes involved in LacNAc biosynthesis, showing that only KO of B4galt1 alone resulted in a substantial but partial loss of galactosylation, whereas only stacked KO of B4galt1/3 resulted in almost complete loss of galactosylation. (e) Glycoprofiling with KO of two p3GlcNAc-transferase genes with claimed roles in poly-LacNAc biosynthesis, showing that KO of B3gnt2 results in complete loss of poly-LacNAc. (f) Glycoprofiling with KO of three α2,3-sialyltransferase genes with putative functions in N-glycosylation, showing that only the double KO of st3gal4/6 resulted in complete loss of sialic acid coverage.
La Figura 2 muestra el diseño de novo de la capacidad de sialilación en CHO GS mediante knockin dirigido por ZFN. (a) Glycoprofiling de EPO expresada en WT, doble st3gal4/6 KO, y st3gal4/6 KO con ST6GAL1 KI, mostrando que el rango de estructuras N-glicano tetraantanarias producidas en CHO WT recuperan la sialilación en el mismo grado tras KI de ST6GAL1. (b) Glicoprofiling de EPO con triple mgat4A/4B/5 y B3gnt2 KO, mostrando la pérdida completa de poli-LacNAc en N-glicanos biantenarios. (c) Glicoprofiling de mgat4A/4B/5 y st3gal4/6 KO sin y con KI de ST6GAL1, mostrando la pérdida completa del recubrimiento de ácido siálico en los N-glicanos biantenarios y el recubrimiento completo de novo por ácido a2,6 siálico en los N-glicanos biantenarios, respectivamente. Figure 2 shows the de novo engineering of sialylation capacity in CHO GS by ZFN-directed knockin. (a) Glycoprofiling of EPO expressed in WT, double st3gal4/6 KO, and st3gal4/6 KO with ST6GAL1 KI, showing that the range of tetraantennary N-glycan structures produced in WT CHO recover sialylation to the same extent after ST6GAL1 KI. (b) Glycoprofiling of EPO with triple mgat4A/4B/5 and B3gnt2 KO, showing complete loss of poly-LacNAc on biantennary N-glycans. (c) Glycoprofiling of mgat4A/4B/5 and st3gal4/6 KO without and with ST6GAL1 KI, showing complete loss of sialic acid capping on biantennary N-glycans and complete de novo capping by α2,6-sialic acid on biantennary N-glycans, respectively.
La Figura 3 muestra una representación gráfica de la matriz de diseño para la ingeniería genética de la capacidad de N-glicosilación de CHO para producir N-glicanos biantenarios homogéneos con recubrimiento de a2,3NeuAc, sin sialilación, y con recubrimiento de a2,3NeuAc en EPO. Un KO adicional de fut8 provocaría la pérdida de la fucosilación del núcleo. Figure 3 shows a graphical representation of the design matrix for genetically engineering the N-glycosylation capacity of CHO to produce homogeneous biantennary N-glycans with α2,3NeuAc cap, without sialylation, and with α2,3NeuAc cap on EPO. An additional knockout of fut8 would result in the loss of core fucosylation.
La Figura 4 muestra el perfil de expresión de genes de glicosiltransferasa seleccionados por ARNsec en CHO. Se realizó un análisis de ARNsec en dos líneas CHO comunes (CHO-K1, CHO-GS) y dos clones triples mgat4A/4B/5 KO CHO GS independientes (cl#1, cl#2). Se incluye el análisis de ARNsec informado de CHO K1, que fue en gran medida idéntico a nuestros análisis, excepto que los niveles de expresión relativa fueron más altos. Es importante destacar que algunos genes, entre ellos mgat4b, que no se expresaban en CHO K1, se expresaban en el presente estudio, y mgat4b resultó ser esencial para los experimentos de glicoingeniería descritos aquí. Otra observación importante fue que los perfiles de expresión de los glucógenos en los dos análisis de clones triple KO eran idénticos a los de las líneas CHO parentales, lo que aporta pruebas de que la edición génica precisa no altera la expresión de otros glucógenos ni siquiera por razones funcionales compensatorias. Para una evaluación más concluyente de esto, necesitamos claramente obtener datos más amplios de RNAseq para todos los clones mutantes. Figure 4 shows the expression profile of selected glycosyltransferase genes by RNAse in CHO. RNAse analysis was performed in two common CHO lines (CHO-K1, CHO-GS) and two independent mgat4A/4B/5 triple KO CHO GS clones (cl#1, cl#2). Included is the reported RNAse analysis of CHO K1, which was largely identical to our analyses except that the relative expression levels were higher. Importantly, some genes, including mgat4b, that were not expressed in CHO K1 were expressed in the present study, and mgat4b was found to be essential for the glycoengineering experiments described here. Another important observation was that the expression profiles of glycogens in the two triple KO clone analyses were identical to those of the parental CHO lines, providing evidence that precise gene editing does not alter the expression of other glycogens even for compensatory functional reasons. For a more conclusive assessment of this, we clearly need to obtain more extensive RNAseq data for all mutant clones.
La Figura 5 muestra la inmunocitología de clones knockout de CHO con mutaciones relacionadas con la ramificación de N-glicanos y la biosíntesis de poli-LacNAc. (a) Se utilizó la lectina L-PHA para sondear específicamente la ramificación (36 de los N-glicanos y sólo el KO de mgat5 produjo (mgat4A/4b/5) alteraciones en el etiquetado L-PHA, mientras que la lectina de control ConA que une todos los tipos de N-glicanos no se vio afectada. Esto confirma que MGAT4A y 4B forman la rama p4, mientras que MGAT5 forma la rama p6 y, por lo tanto, respalda la interpretación de los datos de espectrometría de masas presentados en la Figura 1c con respecto a las asignaciones de ramas. (b) Se utilizó una estrategia similar para investigar el poli-LacNAc con el LEL, donde solo la KO de B3gnt2 resultó en la pérdida del etiquetado. Estos datos también respaldan la interpretación de los datos de espectrometría de masas presentados en la Figura 2 con respecto a la asignación de LacNAc a estructuras biantenarias. Figure 5 shows the immunocytology of CHO knockout clones with mutations related to N-glycan branching and poly-LacNAc biosynthesis. (a) The lectin L-PHA was used to specifically probe branching (36) of the N-glycans and only the KO of mgat5 (mgat4A/4b/5) resulted in alterations in L-PHA labeling, whereas the control lectin ConA which binds all N-glycan types was unaffected. This confirms that MGAT4A and 4B form the p4 branch, whereas MGAT5 forms the p6 branch and thus supports the interpretation of the mass spectrometry data presented in Figure 1c with respect to branch assignments. (b) A similar strategy was used to investigate poly-LacNAc with the LEL, where only the KO of B3gnt2 resulted in the loss of labeling. These data also support the interpretation of the mass spectrometry data presented in Figure 2 with respect to the assignment of LacNAc to biantennary structures.
La Figura 6 muestra la inmunocitología de clones knockout de CHO con mutaciones relacionadas con la formación de LacNAc. (a) Se utilizó el MAb 1B2 para marcar la presencia de LacNAc tras la eliminación de los ácidos siálicos mediante pretratamiento con neuraminidasa. El análisis de KO de B4galt1-4 en CHO GS WT con ramificación heterogénea mostró que KO de B4galt1 redujo el etiquetado, mientras que solo KO apilado de B4galt1/3 abolió completamente el etiquetado. (b) El mismo análisis de KO de B4galt1-4 en CHO GS diseñado con N-glicanos biantenarios homogéneos (KO de mgat4A/4B/5) mostró que KO de B4galt1 solo abolió esencialmente el etiquetado de MAb 1B2, lo que indica que p4Gal-T 1 es la enzima principal responsable de la galactosilación de N-glicanos biantenarios. Se espera que este hallazgo tenga implicaciones para la producción recombinante de IgG terapéuticas en CHO, ya que estas proteínas en general se producen con N-glicanos biantenarios con galactosilación limitada. Figure 6 shows the immunocytology of CHO knockout clones with mutations linked to LacNAc formation. (a) MAb 1B2 was used to label for the presence of LacNAc after removal of sialic acids by neuraminidase pretreatment. Analysis of B4galt1-4 KO in heterogeneously branched WT CHO GS showed that B4galt1 KO reduced labeling, whereas only stacked B4galt1/3 KO completely abolished labeling. (b) The same analysis of B4galt1-4 KO in CHO GS engineered with homogeneous biantennary N-glycans (mgat4A/4B/5 KO) showed that KO of B4galt1 alone essentially abolished MAb 1B2 labeling, indicating that p4Gal-T1 is the primary enzyme responsible for galactosylation of biantennary N-glycans. This finding is expected to have implications for the recombinant production of therapeutic IgGs in CHO, as these proteins are generally produced with galactosylation-limited biantennary N-glycans.
La Figura 7 muestra la inmunocitología de los clones knockout y knockin de CHO relacionados con la sialilación. (a) El MAb 1B2 se utilizó para marcar la exposición de LacNAc como resultado de la pérdida de la capacidad de sialilación, y esto demostró que la KO de st3gal3 y st3gal6 no afectó sustancialmente el marcado, mientras que la KO de st3galt4 y la KO apilada de st3galt4/6 dieron como resultado un marcado fuerte. Esto sugiere que la enzima ST3Gal-IV es la principal sialiltransferasa responsable de la a2,3-sialilación de los N-glicanos. Además, la introducción de novo de ST6Gal-1 humana en el clon KO st3galt4/6 apilado abolió completamente el etiquetado MAb 1B2, demostrando una sialilación eficiente por parte de esta enzima. (b) Para confirmar que la introducción de novo de ST6Gal-1 humana resultó en a2,6sialilación, usamos la lectina SNA, que no marcó las células CHO WT como se esperaba y sólo marcó tras la introducción de ST6GAL1. Este resultado respalda las interpretaciones de espectrometría de masas presentadas en la Figura 2. Figure 7 shows the immunocytology of sialylation-related CHO knockout and knockin clones. (a) MAb 1B2 was used to label LacNAc exposure resulting from the loss of sialylation ability, and this showed that KO of st3gal3 and st3gal6 did not substantially affect labeling, whereas KO of st3galt4 and stacked KO of st3galt4/6 resulted in strong labeling. This suggests that the ST3Gal-IV enzyme is the major sialyltransferase responsible for the α2,3-sialylation of N-glycans. Furthermore, de novo introduction of human ST6Gal-1 into the stacked st3galt4/6 KO clone completely abolished MAb 1B2 labeling, demonstrating efficient sialylation by this enzyme. (b) To confirm that de novo introduction of human ST6Gal-1 resulted in α2,6-sialylation, we used the lectin SNA, which did not label WT CHO cells as expected and only labeled after ST6GAL1 introduction. This result supports the mass spectrometry interpretations presented in Figure 2.
La Figura 8 muestra el análisis de la knockin dirigida de ST6GAL1 por PCR de unión. (a) Utilizamos una estrategia de KI dirigida de Obligare modificada usando dos sitios de unión ZFN invertidos que flanquean el gen ST6GAL1 en el plásmido donante. La PCR de unión 5' y 3' confirmó la integración dirigida en el sitio Safeharbor#1 en el clon CHO con st3gal4/6 KO. (b) La PCR de unión 5' y 3' confirmó la integración dirigida en el clon CHO con st3gal4/6/mgat4A/4B/5 KO. El estado del número de copias alélicas de integración se determinó mediante PCR alélica WT. La presencia de la banda deseada en la PCR alélica WT indica la presencia del sitio Safeharbor#1 sin la integración del KI dirigido del gen de interés en al menos uno de los alelos. Los resultados mostraron la integración bialélica de st6gal1 al sitio Safeharbor#1 en st3gal4/6 KO y la integración monoalélica a mgat4A/4B/5/st3gal4/6 KO, respectivamente. Figure 8 shows the analysis of targeted knockin of ST6GAL1 by ligation PCR. (a) We used a modified Obligare targeted KI strategy using two inverted ZFN binding sites flanking the ST6GAL1 gene in the donor plasmid. 5' and 3' ligation PCR confirmed targeted integration at the Safeharbor#1 site in the CHO clone with st3gal4/6 KO. (b) 5' and 3' ligation PCR confirmed targeted integration in the CHO clone with st3gal4/6/mgat4A/4B/5 KO. The allelic copy number status of integration was determined by WT allelic PCR. The presence of the desired band in the WT allelic PCR indicates the presence of the Safeharbor#1 site without integration of the targeted KI of the gene of interest in at least one of the alleles. The results showed biallelic integration of st6gal1 to the Safeharbor#1 site in st3gal4/6 KO and monoallelic integration to mgat4A/4B/5/st3gal4/6 KO, respectively.
La Figura 9 muestra el análisis de Coomassie mediante SDS-PAGE de EPO recombinante purificada expresada en clones CHO. Se cargó aproximadamente 1 gg de EPO purificada en función de OD. Figure 9 shows the Coomassie SDS-PAGE analysis of purified recombinant EPO expressed in CHO clones. Approximately 1 μg of purified EPO was loaded based on OD.
La Figura 10 muestra el glicoprofiling de la EPO producida en CHO-GS WT, B3gnt2/mgat4A/4B/5, y st3gal4/6/mgat4A/4B/5 KO con KI de ST6Gal-I, mostrando la pérdida completa de poli-LacNAc en los N-glicanos biantenarios, y el recubrimiento completo de novo por ácido a2,6 siálico en los N-glicanos biantenarios sin poli-LacNAc. Se utilizó el glicoperfilado ESI-MS de iones negativos para validar los datos del perfil de glicanos basado en MALDI-TOF. Figure 10 shows glycoprofiling of EPO produced in CHO-GS WT, B3gnt2/mgat4A/4B/5, and st3gal4/6/mgat4A/4B/5 KO with ST6Gal-I KI, showing complete loss of poly-LacNAc on the biantennary N-glycans, and complete de novo capping by α2,6-sialic acid on the biantennary N-glycans without poly-LacNAc. Negative ion ESI-MS glycoprofiling was used to validate the MALDI-TOF-based glycan profile data.
La Figura 11 muestra ESI-MS/MS de iones negativos de los iones precursores como m/z 1183,92 (N-glicano biantenario sialilado con fucosa central) de EPO producido en CHO con (A) mgat4A/4B/5 KO y con (B) tanto mgat4A/4B/5 como st3gal4/6 KO y KI de ST6Gal-I. La presencia de los iones fragmen diagnósticos a m/z 306,12 indica una sialilación terminal a2,6. Figure 11 shows negative ion ESI-MS/MS of the precursor ions at m/z 1183.92 (sialylated biantennary N-glycan with central fucose) of EPO produced in CHO with (A) mgat4A/4B/5 KO and with (B) both mgat4A/4B/5 and st3gal4/6 KO and KI of ST6Gal-I. The presence of the diagnostic fragment ions at m/z 306.12 indicates a terminal α2,6 sialylation.
Figura 12. Una representación gráfica de las familias CAZy GT humanas involucradas en la biosíntesis de los principales glicoconjugados de mamíferos y sus diferentes vías de glicosilación. Se representan las estructuras de glicanos comunes de mamíferos para (A) O-glicanos que incluyen O-GalNAc, O-GlcNAc, O-Fuc, O-Glc, O-Man, O-Xyl; (B) N-glicanos; (C) anclajes GPI; (D) C-glicanos; (E) glicoespingolípidos; (F) hialoronano y (G) hidroxi-lisina. Se indican las denominaciones de los monosacáridos según el Consorcio de Glicómica Funcional. Figure 12. A graphical representation of the human CAZ and GT families involved in the biosynthesis of major mammalian glycoconjugates and their different glycosylation pathways. Common mammalian glycan structures are depicted for (A) O-glycans including O-GalNAc, O-GlcNAc, O-Fuc, O-Glc, O-Man, O-Xyl; (B) N-glycans; (C) GPI anchors; (D) C-glycans; (E) glycospingolipids; (F) hyaloronane and (G) hydroxy-lysine. Functional Glycomics Consortium designations of monosaccharides are indicated.
Figura 13 Una representación gráfica de las diferentes estructuras de glicanos y vías de glicosilación encontradas en líneas celulares CHO con designaciones de genes de glicosiltransferasa expresados en líneas celulares CHO y su papel previsto en los pasos bioestríticos. Los genes están asignados a las principales funciones confirmadas o putativas en las vías de O-glicosilación (O-GalNAc (A1), O-Man (A2) y O-Fuc, O-Glc, O-GlcNAc, O-Xyl (A3)) y N-glicosilación relevantes para la terapéutica de las glicoproteínas recombinantes en la actualidad. (A1 -4) Vía de glicosilación O-GalNAc con estructuras extendidas de núcleo 1, núcleo 2, núcleo 3 y núcleo 4; (B) Vía de N-glicosilación; (C) Vías de biosíntesis de glicoesfingolípidos; (D) C-glicano, y (E) GPI-anclajes. Se anotan las familias CAZy de glicosiltransferasas (genes GT) y se muestran los genes GT expresados en líneas celulares CHO. Las estructuras de glicano no sintetizadas en CHO están enmarcadas. Se indican las denominaciones de los monosacáridos según el Consorcio de Glicómica Funcional. Figure 13 A graphical representation of the different glycan structures and glycosylation pathways found in CHO cell lines with designations of glycosyltransferase genes expressed in CHO cell lines and their predicted role in biosynthetic steps. Genes are assigned to major confirmed or putative functions in O-glycosylation (O-GalNAc (A1), O-Man (A2) and O-Fuc, O-Glc, O-GlcNAc, O-Xyl (A3)) and N-glycosylation pathways relevant to recombinant glycoprotein therapeutics today. (A1-A4) O-GalNAc glycosylation pathway with extended structures of core 1, core 2, core 3 and core 4; (B) N-glycosylation pathway; (C) Glycosphingolipid biosynthesis pathways; (D) C-glycan, and (E) GPI-anchors. CAZy families of glycosyltransferases (GT genes) are annotated, and GT genes expressed in CHO cell lines are shown. Glycan structures not synthesized in CHO are boxed. Functional Glycomics Consortium designations for monosaccharides are indicated.
Figura 14 Representaciones gráficas de todos los genes que codifican isoenzimas con potencial para regular la ramificación, elongación y protección terminal de la N-glicosilación expresadas en CHO. La representación muestra la pantalla de eliminación de genes de glicosiltransferasa involucrados en la N-glicosilación en CHO usando EPO humana como glicoproteína reportera expresada recombinante. (A) Se muestra el N-glicano tetraantenario común con poli-LacNAc en la antena p6 y cubierto por ácidos siálicos, los genes knockout están enmarcados y los genes no expresados en las células CHO están anotados. Obsérvese que la ST6Gal-I humana (ST6GAL1) se ha introducido mediante knock-in mediado por ZFN. Se indican las denominaciones de los monosacáridos según el Consorcio de Glicómica Funcional (CFG). (B) Representación esquemática de las regiones diana reales de las nucleasas en relación con la estructura de dominio general predicha de las proteínas glicosiltransferasas de tipo II (panel superior) y el exón diana para cada gen numerando los genes respectivos a partir del primer exón codificante (panel inferior). La representación de la estructura del exón solo incluye los primeros exones seleccionados y no incluye todos los exones de todos los genes. Figure 14 Graphical representations of all genes encoding isozymes with potential to regulate N-glycosylation branching, elongation, and end-capping expressed in CHO. The representation shows the knockout screen of glycosyltransferase genes involved in N-glycosylation in CHO using human EPO as a recombinantly expressed reporter glycoprotein. (A) The common tetraantennary N-glycan with poly-LacNAc on the p6 antenna and capped by sialic acids is shown, knockout genes are boxed, and genes not expressed in CHO cells are annotated. Note that human ST6Gal-I (ST6GAL1) was introduced by ZFN-mediated knock-in. Functional Glycomics Consortium (FGC) designations of the monosaccharides are indicated. (B) Schematic representation of the actual target regions of the nucleases relative to the predicted overall domain structure of type II glycosyltransferase proteins (top panel) and the target exon for each gene by numbering the respective genes starting from the first coding exon (bottom panel). The exon structure representation only includes the first selected exons and does not include all exons from all genes.
Figura 15 Glicoperfil de EPO expresado en células CHO WT. Los espectros MALDI-TOF de PNGasa F liberaron N-glicanos permetilados con estructuras predichas para las cuatro especies principales. Figure 15 Glycoprofile of EPO expressed in WT CHO cells. PNGase F MALDI-TOF spectra revealed permethylated N-glycans with predicted structures for the four major species.
Figura 16 Glicoperfilado de EPO expresado en células CHO con KO de genes involucrados en la biosíntesis de N-glicano de tipo complejo y la formación de antenas, que muestra que el doble KO de mgat4B/5 (B) y el triple KO de mgat4A/4B/5 (B) dan como resultado N-glicanos biantenarios homogéneos con una cantidad menor de poli-LacNAc. Dado que el KO simple de mgat4A (A) tuvo efectos menores comparado con WT es probable que cantidades menores de estructuras triantenarias estén presentes en el doble KO mgat4B/5. Figure 16 Glycoprofiling of EPO expressed in CHO cells with KO of genes involved in complex N-glycan biosynthesis and antennae formation, showing that the double KO of mgat4B/5 (B) and the triple KO of mgat4A/4B/5 (B) result in homogeneous biantennary N-glycans with a lower amount of poly-LacNAc. Since the single KO of mgat4A (A) had minor effects compared to WT, it is likely that lower amounts of triantennary structures are present in the double KO of mgat4B/5.
Figura 17 Glicoprofiling con KO de los genes B4galt1/2/3/4 implicados en la biosíntesis de LacNAc, mostrando que sólo el KO de B4galt1 solo produjo una pérdida sustancial aunque parcial de galactosilación, mientras que sólo el KO apilado de B4galt1/3 produjo una pérdida casi completa de galactosilación, mientras que el KO apilado de B4galt1/3 produjo una pérdida casi completa de galactosilación. El KO apilado de B4galt1/2/3 resultó en una pérdida esencialmente completa de la galactosilación. Figure 17 Glycoprofiling with KO of the B4galt1/2/3/4 genes involved in LacNAc biosynthesis, showing that only the B4galt1 KO alone resulted in a substantial but partial loss of galactosylation, whereas only the stacked B4galt1/3 KO resulted in an almost complete loss of galactosylation. The stacked B4galt1/2/3 KO resulted in an essentially complete loss of galactosylation.
Figura 18. Perfil glicosilado con KO de tres genes de p3GlcNAc-transferasa que muestra que la KO de B3gnt2 produce una pérdida completa de poli-LacNAc, mientras que la KO de B3gnt1 y B3gnt1 no tuvo efectos. El PANEL inferior muestra que la KO de B3gnt2 en combinación con mgat4A/4B/5 da como resultado una pérdida completa de poli-LacNAc en estructuras biantenarias. Figure 18. Glycosylation profile of three p3GlcNAc transferase genes showing that B3gnt2 knockout results in complete loss of poly-LacNAc, whereas knockout of B3gnt1 and B3gnt1 had no effect. The bottom panel shows that knockout of B3gnt2 in combination with mgat4A/4B/5 results in complete loss of poly-LacNAc in biantennary structures.
Figura 19 Glicoprofiling con KO de tres genes a2,3sialiltransferasa con funciones reivindicadas en la N-glicosilación, mostrando que sólo el doble KO de st3gal4/6 dio lugar a la pérdida completa del recubrimiento de ácido siálico. Figure 19 Glycoprofiling with KO of three α2,3-sialyltransferase genes with claimed roles in N-glycosylation, showing that only the double KO of st3gal4/6 resulted in complete loss of the sialic acid coating.
Figura 20 Citología de inmunofluorescencia con tinción de lectina ConA y L-PHA que muestra pérdida de L-PHA con eliminación de mgat5. Figure 20 Immunofluorescence cytology with ConA and L-PHA lectin staining showing loss of L-PHA with mgat5 deletion.
Figura 21 Citología de inmunofluorescencia con un anticuerpo monoclonal (clon 1B2) contra LacNAc. El panel (A) muestra sorprendentemente que sólo la KO apilada de B4galt1/3, y no de B4galt1/2/4, eliminó la galactosilación. El panel (B) muestra que la KO de B4galt1 en CHO-GS con KO de mgat4A/4B/5 eliminó la inmunorreactividad para LacNAc mientras que la KO de B4galt2, 3 y 4 en el mismo CHO-GS no tuvo efectos sustanciales. Figure 21 Immunofluorescence cytology with a monoclonal antibody (clone 1B2) against LacNAc. Panel (A) shows, surprisingly, that only stacked KO of B4galt1/3, but not B4galt1/2/4, abolished galactosylation. Panel (B) shows that KO of B4galt1 in CHO-GS with KO of mgat4A/4B/5 abolished LacNAc immunoreactivity, whereas KO of B4galt2, 3, and 4 in the same CHO-GS had no substantial effects.
Figura 22 La expresión recombinante de una IgG terapéutica en CHO con KO de B4galt1 dio lugar a N-glicanos biantenarios homogéneos sin galactosilación. Glicoperfilado de IgG producido en CHO WT y B4galt1 KO que muestra una pérdida esencialmente completa de la galactosilación y sialilación incompletas características del N-glicano conservado en Asn297. La KO de B4galt1 en combinación con fut8 resultó en N-glicanos sin galactosilación y fucosa. Figure 22 Recombinant expression of a therapeutic IgG in B4galt1 knockout CHOs resulted in homogeneous biantennary N-glycans without galactosylation. Glycoprofiling of IgG produced in WT and B4galt1 KO CHOs shows essentially complete loss of the characteristic incomplete galactosylation and sialylation of the conserved N-glycan at Asn297. B4galt1 knockout in combination with fut8 resulted in N-glycans without galactosylation and fucose.
Figura 23 La citología de inmunofluorescencia con lectina LEL muestra que B3gnt2 es el gen clave que controla la iniciación de LacNAc en células CHO. Figure 23 LEL lectin immunofluorescence cytology shows that B3gnt2 is the key gene controlling LacNAc initiation in CHO cells.
Figura 24 Citología de inmunofluorescencia con anticuerpo monoclonal contra LacNAc (1B2). La eliminación de St3gal3, St3gal4 y St3gal6 individualmente mediante inmunocitología para evaluar la exposición de LacNAc muestra que sólo el KO de St3gal4 produjo una exposición sustancial de LacNAc. Figure 24 Immunofluorescence cytology with monoclonal antibody against LacNAc (1B2). Knockdown of St3gal3, St3gal4, and St3gal6 individually by immunocytology to assess LacNAc exposure shows that only St3gal4 knockout resulted in substantial LacNAc exposure.
Figura 25 Glicoprofiling de EPO expresada en CHO con KO de mgat4a/4b/5 y knockin mediado por ZFN de ST6GAL1 humano. El panel A muestra el perfil de EPO con recubrimiento homogéneo de a2,6NeuAc de la gama completa de estructuras antenales de N-glicano. También se muestra la KI de ST6GAL1 en CHO con KO de mgat4a/4b/5/B3gnt2, que produjo estructuras tetraantenarias más homogéneas. El panel B muestra el perfil con KO adicional de mgat4a/4b/5 donde la EPO se produce con N-glicanos biantenarios homogéneos cubiertos por a2,6NeuAc. También se muestran KI de ST3Gal-4 humana en combinación con KO de st3gal4/6/mgat4a/4b/5/B3gnt2 donde la EPO se produce con N-glicanos biantenarios homogéneos sin poli-LacNAc y tapados por a2,3NeuAc. Figure 25 Glycoprofiling of EPO expressed in mgat4a/4b/5 knockout CHOs and ZFN-mediated knockin of human ST6GAL1. Panel A shows the EPO profile with homogeneous α2,6NeuAc coating of the full range of antennal N-glycan structures. Also shown is ST6GAL1 KI in mgat4a/4b/5/B3gnt2 knockout CHOs, which produced more homogeneous tetra-antennary structures. Panel B shows the profile with additional mgat4a/4b/5 knockout where EPO is produced with homogeneous biantennary N-glycans covered by α2,6NeuAc. Human ST3Gal-4 KI in combination with st3gal4/6/mgat4a/4b/5/B3gnt2 KO are also shown where EPO is produced with homogeneous biantennary N-glycans without poly-LacNAc and capped by α2,3NeuAc.
Figura 26 Ion negativo ESI-MS/MS de los iones precursores a m/z 1183.92 (N-glicano biantenario sialilado con núcleo de fucosa) de EPO producido en CHO con (A) Mgat4a/4b/5 KO y con (B) ambos Mgat4a/4b/5 y st3gal4/6 KO y KI de ST6GAL1. La presencia de los iones del fragmento de diagnóstico en m/z 306,12 demuestra la presencia de sialilación terminal a2,6. Figure 26 Negative ion ESI-MS/MS of precursor ions at m/z 1183.92 (sialylated biantennary N-glycan with a fucose core) from EPO produced in CHO with (A) Mgat4a/4b/5 KO and with (B) both Mgat4a/4b/5 and st3gal4/6 KO and KI of ST6GAL1. The presence of diagnostic fragment ions at m/z 306.12 demonstrates the presence of α2,6-terminal sialylation.
Figura 27 Análisis de KI dirigido de ST6GAL1 mediante PCR de unión. El panel A muestra que se utilizó una estrategia de KI dirigida a ObLiGaRe modificada que usa dos sitios de unión ZFN invertidos que flanquean el marco de lectura abierto completo ST6GAL1 en el plásmido donante. La PCR de unión 5' y 3' confirmó la integración dirigida en el sitio Safeharbor#1 en el clon CHO con st3gal4/6 KO. (b) La PCR de unión 5' y 3' confirmó la integración dirigida en el clon CHO con st3gal4/6/mgat4a/4b/5 KO. El estado del número de copias alélicas de integración se determinó mediante PCR alélica WT. La presencia de la banda deseada en la PCR alélica WT indica la presencia del sitio Safeharbor#1 sin la integración del KI dirigido del gen de interés en al menos uno de los alelos. Los resultados mostraron la integración bialélica de ST6Gal-I en el sitio Safeharbor#1 en el clon CHO st3gal4/6 KO y la integración monoalélica en el clon mgat4a/4b/5/St3gal4/6 KO. La estrategia ObLiGaRe KI fue muy eficaz, con aproximadamente un 30-50% de células clonadas individuales que expresaban ST6GAL1, según se evaluó mediante inmunocitología con anticuerpos y lectinas. Figure 27 Targeted KI analysis of ST6GAL1 by ligation PCR. Panel A shows that a modified ObLiGaRe-targeted KI strategy was used using two inverted ZFN binding sites flanking the complete ST6GAL1 open reading frame in the donor plasmid. 5' and 3' ligation PCR confirmed targeted integration at the Safeharbor#1 site in the CHO clone with st3gal4/6 KO. (b) 5' and 3' ligation PCR confirmed targeted integration in the CHO clone with st3gal4/6/mgat4a/4b/5 KO. The allelic copy number status of integration was determined by WT allelic PCR. The presence of the desired band in the WT allelic PCR indicates the presence of the Safeharbor#1 site without integration of the targeted KI of the gene of interest in at least one of the alleles. The results showed biallelic integration of ST6Gal-I at the Safeharbor#1 site in the CHO st3gal4/6 KO clone and monoallelic integration in the mgat4a/4b/5/St3gal4/6 KO clone. The ObLiGaRe KI strategy was highly efficient, with approximately 30–50% of individual cloned cells expressing ST6GAL1, as assessed by immunocytology with antibodies and lectins.
Figura 28 Representación gráfica de la deconstrucción genética de la N-glicosilación en CHO establecida usando EPO como reportero de N-glicoproteína. Varias líneas KO CHO tienen potencial para la producción de glicoproteínas terapéuticas con una glicosilación más homogénea (por ejemplo, N-glicanos biantenarios a2,3-sialilados para la EPO, y biantenarios no galactosilados/sialilados con y sin núcleo Fuc para la IgG. Se muestran ejemplos de reconstrucción basados en KI que producen a2,6-sialilación homogénea tras KO de capacidades de a2,3-sialilación con heterogeneidad de ramificación de N-glicanos WT o estructura biantenaria homogénea, a2,3-sialilación homogénea tras KO de sialilación endógena, y estructuras tetranatenarias homogéneas con a2,6-sialilación tras KO de capacidades de ramificación y sialilación endógenas. La reconstrucción puede abordar la homogeneidad como se muestra, pero también la ramificación, la elongación de poli-LacNAc y cualquier tipo de protección como se indica. Figure 28 Graphical representation of the genetic deconstruction of N-glycosylation in CHO established using EPO as an N-glycoprotein reporter. Several KO CHO lines have potential for the production of therapeutic glycoproteins with more homogeneous glycosylation (e.g., α2,3-sialylated biantennary N-glycans for EPO, and non-galactosylated/sialylated biantennary with and without Fuc core for IgG). Examples of KI-based reconstructions are shown producing homogeneous α2,6-sialylation after KO of α2,3-sialylation capabilities with WT N-glycan branching heterogeneity or homogeneous biantennary structure, homogeneous α2,3-sialylation after KO of endogenous sialylation, and homogeneous tetraantennary structures with α2,6-sialylation after KO of endogenous branching and sialylation capabilities. The reconstruction can address homogeneity as shown, but also branching, poly-LacNAc elongation, and any type of protection as indicated.
Figura 29 Glicoperfilado de EPO expresado en CHO con KO de Cosmc para eliminar la elongación de O-GalNAc con Gal y NeuAc mostrando una capacidad mejorada para el recubrimiento de ácido siálico de N-glicanos en los tres N-glicositios presentes en EPO, en comparación con WT como se muestra en la Figura 15. Figure 29 Glycoprofiling of EPO expressed in CHO with Cosmc knockout to eliminate O-GalNAc elongation with Gal and NeuAc showing an enhanced ability for sialic acid coating of N-glycans at all three N-glycosites present in EPO, compared to WT as shown in Figure 15.
Figura 30 Glicoperfilado de EPO expresado en CHO con KO de B4galT7 para eliminar la elongación de O-Xyl con Gal (PANEL A) y Pomgnt1 para eliminar la elongación de O-Man con Gal y NeuAc (PANEL B) mostrando una capacidad mejorada para el recubrimiento de ácido siálico de N-glicanos en los tres N-glicositios presentes en EPO. El PANEL C ilustra el glicoprofiling de EPO expresado en doble KO de B4galt7 y pomgnt1, y el Panel D ilustra el glicoprofiling de EPO expresado en triple KO de B4galt7, pomgnt1, y COSMC mostrando la misma capacidad mejorada para el tapado de ácido siálico de N-glicanos en EPO. Figure 30 Glycoprofiling of CHO-expressed EPO knocked out of B4galT7 to eliminate O-Xyl elongation with Gal (PANEL A) and Pomgnt1 to eliminate O-Man elongation with Gal and NeuAc (PANEL B) showing enhanced ability for sialic acid capping of N-glycans at all three N-glycosites present on EPO. PANEL C illustrates glycoprofiling of EPO expressed in double KOs of B4galt7 and pomgnt1, and Panel D illustrates glycoprofiling of EPO expressed in triple KOs of B4galt7, pomgnt1, and COSMC showing the same enhanced ability for sialic acid capping of N-glycans on EPO.
Figura 31 Glicoperfilado de EPO expresado en CHO con KO de B4galT4 para eliminar un parálogo de galactosiltransferasa no usado para N-glicanos y esta vía de glicosilación muestra una capacidad mejorada para el recubrimiento de N-glicanos con ácido siálico en los tres N-glicositios presentes en EPO. Figure 31 Glycoprofiling of EPO expressed in CHO with B4galT4 knockout to remove an unused galactosyltransferase paralog for N-glycans and this glycosylation pathway shows an enhanced ability to coat N-glycans with sialic acid at all three N-glycosites present in EPO.
Figura 32 Glicoperfilado de EPO expresado en CHO con KO de mgat2 que muestra pérdida de estructuras de N-glicano tetra y triantenarios y aparición de N-glicanos mono y biantenarios con protección de galactosa y NeuAc (PANEL B), y sin protección de ácido siálico con KO de st3gal4/6 (PANEL C). La eliminación adicional de mgat4A/4B/5 dio como resultado estructuras monoantenarias con cantidades menores de poli-LacNAc (PANELES D y E). La reintroducción de mgat4A y mgat5 humanos en combinación con ST6Gal-I resultó en la pérdida de N-glicanos monoantenarios y la restauración de estructuras tri y tetraantenarias (PANELES H e I). Figure 32 Glycoprofiling of EPO expressed in mgat2 knockout CHO showing loss of tetra- and triantennary N-glycan structures and the appearance of mono- and biantennary N-glycans with galactose and NeuAc protection (PANEL B), and without sialic acid protection in st3gal4/6 knockout (PANEL C). Further deletion of mgat4A/4B/5 resulted in monoantennary structures with lower amounts of poly-LacNAc (PANELS D and E). Reintroduction of human mgat4A and mgat5 in combination with ST6Gal-I resulted in the loss of monoantennary N-glycans and the restoration of tri- and tetraantennary structures (PANELS H and I).
Figura 33 Análisis en gel SDS-PAGE de las reacciones de glicoPEGilación de EPO-Myc-His6 de tipo salvaje recombinante y EPO-Myc-His6 recombinante con N-glicanos monoantenarios. Los carriles contenían: (1) HiMark Standard, (2) ST3Gal3, (3) Sialidasa, (4) wt hEPO, wt EPO-Myc-His6 glicoPEGilado con ST3Gal-III y (5) 1 x, (6) 5x, (7) 10x, (8) 25x, (9) 50x reactivo 10kDa-PSC respectivamente, (10) variante de glicosilación EPO-Myc-His6 y variante de glicosilación EPO-Myc-His6 glicoPEGilada con ST3Gal-III y (11) 1x, (12) 5x, (13) 10x, (14) 25x, (15) 50x reactivo 10kDa-PSC. Las bandas superiores a aproximadamente 160 kD indican glicopegilación con más de dos cadenas de PEG en uno o más N-glicanos. Figure 33 SDS-PAGE gel analysis of glycoPEGylation reactions of recombinant wild-type EPO-Myc-His6 and recombinant EPO-Myc-His6 with single-antenna N-glycans. Lanes contained: (1) HiMark Standard, (2) ST3Gal3, (3) Sialidase, (4) wt hEPO, wt EPO-Myc-His6 glycoPEGylated with ST3Gal-III and (5) 1x, (6) 5x, (7) 10x, (8) 25x, (9) 50x 10kDa-PSC reagent respectively, (10) EPO-Myc-His6 glycosylation variant and EPO-Myc-His6 glycoPEGylated variant with ST3Gal-III and (11) 1x, (12) 5x, (13) 10x, (14) 25x, (15) 50x 10kDa-PSC reagent. Bands above approximately 160 kD indicate glycopegylation with more than two PEG chains on one or more N-glycans.
Figura 34 Cuantificación del número de cadenas de PEG unidas mediante densitometría de geles SDS-PAGE. (PANEL A) Perfil del producto de la reacción enzimática de glicoPEGilación de 10 kDa con EPO-Myc-His6 producida en líneas celulares CHO ordinarias. (PANEL B) Perfil de producto de la reacción enzimática de 10kDa-GlycoPEGylation con EPO-Myc-His6 producida en líneas celulares Mgat2/4a/4b/5 KO CHO. Los perfiles A y B se obtuvieron mediante mediciones densitométricas en el carril 9 y el carril 15 de la Figura 33, respectivamente. Figure 34 Quantification of the number of linked PEG chains by densitometry of SDS-PAGE gels. (PANEL A) Product profile of the enzymatic reaction of 10 kDa glycoPEGylation with EPO-Myc-His6 produced in ordinary CHO cell lines. (PANEL B) Product profile of the enzymatic reaction of 10 kDa glycoPEGylation with EPO-Myc-His6 produced in Mgat2/4a/4b/5 KO CHO cell lines. Profiles A and B were obtained by densitometric measurements in lane 9 and lane 15 of Figure 33, respectively.
Figura 35 Glicoperfilado de EPO expresado en células CHO con KO de B3gnt2 apilado con KO de Cosmc/Pomgnt1/B4galt7 (este último triple KO se ve en la Fig30D) (panel superior), doble KO de B4galt5 y B4galt6 (segundo panel), doble KO de Mgat2 y Mgat4B (tercer panel) y doble KO de Mgat2 y Mgat5 (panel inferior). En comparación con el fondo (ver Fig. 30D), la KO de B3gnt2 elimina poliLacNac. El KO de B4galt5 y B4galt6 da más LacNac en comparación con la EPO wt (Fig 31). Los dos últimos paneles con doble KO de Mgat2/4b o Mgat2/5 muestran que se puede obtener monoantenario con doble KO, por lo que no es necesario el KO de cuatro genes Mgat2/4A/4B/5 (comparar con la Fig. 32D). Figure 35 Glycoprofile of EPO expressed in B3gnt2 knockout CHO cells stacked with Cosmc/Pomgnt1/B4galt7 knockout (the latter triple knockout seen in Fig. 30D) (top panel), B4galt5 and B4galt6 double knockout (second panel), Mgat2 and Mgat4B double knockout (third panel), and Mgat2 and Mgat5 double knockout (bottom panel). Compared to background (see Fig. 30D), B3gnt2 knockout deletes polyLacNac. B4galt5 and B4galt6 knockout yields more LacNac compared to wt EPO (Fig. 31). The last two panels with double KO of Mgat2/4b or Mgat2/5 show that monoantennary can be obtained with double KO, so KO of four Mgat2/4A/4B/5 genes is not necessary (compare with Fig. 32D).
Figura 36 Glicoperfilado de IgG expresado en células CHO con KO de Mgat2 (arriba), doble KO de St3Gal4/6 (medio) o KO de B4galt1/3 apilado sobre Cosmc/Fut8 (panel inferior). El KO de Mgat2 da como resultado una estructura mono antenal homogénea y un mayor grado de sialilación que la IgG wt (comparar con Fig 22). St3gal4/6 KO da una mayor galactosilación (comparar con Fig22). La doble KO de B4galt1 y B4galt3 muestra N-glicanos más homogéneos sin galactosa que los obtenidos con una sola ko de B4galt1 (comparar con la Fig. 22, panel inferior). Figure 36 Glycoprofile of IgG expressed in CHO cells with Mgat2 KO (top), St3Gal4/6 double KO (middle), or B4galt1/3 KO stacked on Cosmc/Fut8 (bottom panel). Mgat2 KO results in a homogeneous mono-antennal structure and a higher degree of sialylation than wt IgG (compare with Fig. 22). St3gal4/6 KO gives higher galactosylation (compare with Fig. 22). B4galt1 and B4galt3 double KO show more homogeneous galactose-free N-glycans than those obtained with B4galt1 single KO (compare with Fig. 22, bottom panel).
La presente invención se describirá con más detalle a continuación. The present invention will be described in more detail below.
Descripción detallada de la invención Detailed description of the invention
Las cadenas de azúcar de las glicoproteínas se dividen a grandes rasgos en dos tipos, a saber, una cadena de azúcar que se une a la asparagina (cadena de azúcar ligada a un N-glicosido) y una cadena de azúcar que se une a otro aminoácido como la serina, la treonina (cadena de azúcar ligada a un O-glicosido), en función de la forma de unión a la fracción proteica. The sugar chains of glycoproteins are broadly divided into two types, namely, a sugar chain that is linked to asparagine (sugar chain linked to an N-glycoside) and a sugar chain that is linked to another amino acid such as serine, threonine (sugar chain linked to an O-glycoside), depending on the mode of attachment to the protein moiety.
El extremo de la cadena de azúcar que se une a la asparagina se denomina extremo reductor, y el lado opuesto, extremo no reductor. Se sabe que la cadena de azúcares ligada a N-glucósidos incluye un tipo con alto contenido en manosa en el que la manosa sola se une al extremo no reductor de la estructura central; un tipo complejo en el que el extremo no reductor de la estructura central tiene al menos una rama paralela de galactosa-N-acetilglucosamina (en lo sucesivo denominada "Gal-GIcNAc") y el extremo no reductor de Gal-GlcNAc tiene una estructura de ácido siálico, bisección de N-acetilglucosamina o similar; un tipo híbrido en el que el extremo no reductor de la estructura central tiene ramas tanto del tipo de alta manosa como del tipo complejo. The end of the sugar chain that is linked to asparagine is called the reducing end, and the opposite side is called the non-reducing end. It is known that the sugar chain linked to N-glycosides includes a high-mannose type in which mannose alone is linked to the non-reducing end of the core structure; a complex type in which the non-reducing end of the core structure has at least one parallel galactose-N-acetylglucosamine branch (hereinafter referred to as "Gal-GlcNAc") and the non-reducing end of Gal-GlcNAc has a sialic acid structure, N-acetylglucosamine bisection, or the like; and a hybrid type in which the non-reducing end of the core structure has branches of both the high-mannose type and the complex type.
En general, la mayoría de los anticuerpos humanizados cuya aplicación en medicamentos se está considerando se preparan usando técnicas de recombinación genética y se producen usando células CHO derivadas de tejido de ovario de hámster chino como célula huésped. Como se describió anteriormente, la estructura de la cadena de azúcar juega un papel importante para la estructura, función, tamaño, vida media circulatoria y comportamiento farmacocinético de los fármacos glicoproteicos. Además, la estructura del azúcar desempeña un papel notablemente importante en la función efectora de los anticuerpos y se observan diferencias en la estructura de la cadena de azúcar de las glicoproteínas expresadas por las células huésped, por lo que se desea el desarrollo de una célula huésped que pueda usarse para la producción de un anticuerpo que tenga una mayor función efectora. In general, most humanized antibodies being considered for drug application are prepared using genetic recombination techniques and produced using CHO cells derived from Chinese hamster ovary tissue as the host cell. As described above, the sugar chain structure plays an important role in the structure, function, size, circulatory half-life, and pharmacokinetic behavior of glycoprotein drugs. Furthermore, the sugar structure plays a notably important role in the effector function of antibodies, and differences in the sugar chain structure of glycoproteins expressed by host cells are observed. Therefore, the development of a host cell that can be used for the production of an antibody with enhanced effector function is desired.
Para apoyar la producción de un número creciente de glicoproteínas biofarmacéuticas es necesario desarrollar nuevas líneas celulares de mamíferos y, preferiblemente, líneas celulares derivadas de CHO con diferentes capacidades y características de glicosilación. To support the production of an increasing number of biopharmaceutical glycoproteins, it is necessary to develop new mammalian cell lines and, preferably, CHO-derived cell lines with different glycosylation capacities and characteristics.
Además, es necesario desarrollar matrices de diseño para vías de glicosilación individuales que impliquen la inactivación de genes y/o la introducción de genes estables que permitan generar líneas celulares de mamíferos a medida con capacidades y características de glicosilación diferentes y más homogéneas. Furthermore, there is a need to develop design matrices for individual glycosylation pathways that involve gene inactivation and/or the introduction of stable genes that allow the generation of tailored mammalian cell lines with different and more homogeneous glycosylation capabilities and characteristics.
Además, existe la necesidad de desarrollar líneas celulares de mamíferos y, preferentemente, líneas celulares derivadas de CHO con inactivación de dos o más genes de glicosiltransferasa que puedan producir glicoproteínas recombinantes con una glicosilación diferente a la de su homólogo natural. Más particularmente, existe una necesidad de desarrollar dichas líneas celulares con inactivación de dos o más genes de glicosiltransferasa que codifican isoenzimas con funciones relacionadas en la misma vía de glicosilación, siendo por ejemplo la vía de N-glicosilación. Además, existe la necesidad de desarrollar tales líneas celulares con inactivación de dos o más genes de glicosiltransferasas que codifican enzimas con funciones no relacionadas en la misma vía de glicosilación. Furthermore, there is a need to develop mammalian cell lines, and preferably CHO-derived cell lines, with inactivation of two or more glycosyltransferase genes that can produce recombinant glycoproteins with glycosylation different from that of their natural counterpart. More particularly, there is a need to develop such cell lines with inactivation of two or more glycosyltransferase genes that encode isoenzymes with related functions in the same glycosylation pathway, for example the N-glycosylation pathway. Furthermore, there is a need to develop such cell lines with inactivation of two or more glycosyltransferase genes that encode enzymes with unrelated functions in the same glycosylation pathway.
Además, existe la necesidad de introducir una o más glicosiltransferasas en líneas celulares y, preferentemente, en líneas celulares derivadas de CHO para obtener capacidades de glicosilación deseables, incluidas capacidades homogéneas y novedosas. Esta introducción de glicosiltransferasas puede combinarse con la inactivación de uno o más de los genes de glicosiltransferasas endógenas. Furthermore, there is a need to introduce one or more glycosyltransferases into cell lines, preferably CHO-derived cell lines, to obtain desirable glycosylation capabilities, including homogeneous and novel capabilities. This introduction of glycosyltransferases can be combined with the inactivation of one or more of the endogenous glycosyltransferase genes.
Un objeto de la presente invención es proporcionar una célula modificada con capacidad estable diseñada genéticamente para la producción de una proteína terapéutica, y que produce dicha proteína con cadenas de glicano con estructuras definidas, y/o estructuras de glicano más homogéneas, y/o con bioactividad mejorada. An object of the present invention is to provide a modified cell with stable capacity genetically designed for the production of a therapeutic protein, and which produces said protein with glycan chains with defined structures, and/or more homogeneous glycan structures, and/or with improved bioactivity.
Esta invención divulga un sistema de inactivación y deconstrucción de genes de glicosiltransferasa en CHO que proporciona una matriz de diseño para diseñar una célula con una multitud de capacidades de glicosilación bien definidas. Además, la invención proporciona diseños de reconstrucción para la ingeniería de novo de una multitud de capacidades de glicosilación deseadas y/o novedosas bien definidas mediante la combinación de uno o más eventos de inactivación e introducción de genes de glicosiltransferasas en una célula para mejorar la producción de terapéuticas de glicoproteínas recombinantes. This invention discloses a glycosyltransferase gene knockout and deconstruction system in CHO that provides a design matrix for engineering a cell with a multitude of well-defined glycosylation capabilities. Furthermore, the invention provides reconstructive designs for de novo engineering of a multitude of well-defined desired and/or novel glycosylation capabilities by combining one or more glycosyltransferase gene knockout and introduction events into a cell to enhance the production of recombinant glycoprotein therapeutics.
Esta invención divulga un mamífero en el que mgat4A, mgat4B y mgat5 están eliminados en la célula, y con nuevas capacidades de glicosilación que permiten mejoras para la producción recombinante de proteínas terapéuticas. This invention discloses a mammal in which mgat4A, mgat4B and mgat5 are deleted in the cell, and with novel glycosylation capabilities that allow improvements for recombinant production of therapeutic proteins.
En un aspecto, se proporcionan diseños de orientación de ZFN para la inactivación de genes de glicosiltransferasa. In one aspect, ZFN targeting designs for glycosyltransferase gene inactivation are provided.
En otro aspecto, se proporcionan diseños de TALEN para la inactivación de genes de glicosiltransferasas. En otro aspecto más, se proporciona orientación basada en CRISPR/Cas9 para la inactivación de genes de glicosiltransferasa. In another aspect, TALEN designs for the inactivation of glycosyltransferase genes are provided. In yet another aspect, CRISPR/Cas9-based targeting for the inactivation of glycosyltransferase genes is provided.
Los presentes inventores han empleado por primera vez una pantalla de knockout mediada por ZFN en CHO para explorar el potencial de la ingeniería de N-glicosilación de glicoproteínas recombinantes. Muchos pasos en la vía biosintética del N-glicano son potencialmente catalizados por múltiples isoenzimas, lo que hace que la ingeniería genética sea impredecible (Fig. 1a). Es necesario analizar las funcionesin vivode cada una de estas isoenzimas para construir una matriz de opciones de diseño. The present inventors have employed for the first time a ZFN-mediated knockout screen in CHO to explore the potential for engineering N-glycosylation of recombinant glycoproteins. Many steps in the N-glycan biosynthetic pathway are potentially catalyzed by multiple isozymes, making genetic engineering unpredictable (Fig. 1a). Analyzing the in vivo functions of each of these isozymes is necessary to construct a matrix of design options.
Los presentes inventores han examinado los genes implicados en esta maquinaria altamente compleja (véanse los ejemplos) y han identificado efectos. The present inventors have examined the genes involved in this highly complex machinery (see examples) and have identified effects.
Los genes pueden ser eliminados (KO) o incluidos (KI). Genes can be deleted (KO) or included (KI).
En un aspecto de la presente invención, se elimina mgat4A/4B en la célula para eliminar N-glicanos tetraantenarios ramificados en p4 y se elimina mgat5 en la célula para eliminar estructuras tetraantenarias ramificadas en p6. In one aspect of the present invention, mgat4A/4B is deleted in the cell to remove branched tetraantennary N-glycans on p4 and mgat5 is deleted in the cell to remove branched tetraantennary structures on p6.
En otro aspecto más de la presente invención, mgat5 también se elimina en la célula, lo que conduce a la pérdida del marcaje de lectina L-PHA. In yet another aspect of the present invention, mgat5 is also deleted in the cell, leading to the loss of L-PHA lectin labeling.
En un aspecto adicional de la presente invención, mgat4A, mgat4B y mgat5 se eliminan en la célula, lo que conduce a N-glicanos biantenarios homogéneos. In a further aspect of the present invention, mgat4A, mgat4B and mgat5 are deleted in the cell, leading to homogeneous biantennary N-glycans.
En un aspecto adicional de la presente invención, B3gnt2 también se elimina en la célula, lo que conduce a la eliminación de poli-LacNAc. In a further aspect of the present invention, B3gnt2 is also deleted in the cell, leading to the removal of poly-LacNAc.
En otro aspecto de la presente invención, st3gal4, st3gal6, mgat4A, mgat4B y mgat5 se eliminan en la célula, lo que produce N-glicanos biantenarios sin sialilación, pero aumento de poli-LacNAc. In another aspect of the present invention, st3gal4, st3gal6, mgat4A, mgat4B and mgat5 are deleted in the cell, resulting in biantennary N-glycans without sialylation, but increased poly-LacNAc.
En otro aspecto de la presente invención, st3gal3, st3gal4 y st3gal6 también se eliminan en la célula, lo que conduce a una falta total de ácido siálico. In another aspect of the present invention, st3gal3, st3gal4 and st3gal6 are also deleted in the cell, leading to a complete lack of sialic acid.
En un aspecto adicional de la presente invención, st3gal4, st3gal6, mgat4A, mgat4B, mgat5 se eliminan en la célula, lo que conduce a N-glicanos biantenarios homogéneos cubiertos por a2,6NeuAc. In a further aspect of the present invention, st3gal4, st3gal6, mgat4A, mgat4B, mgat5 are deleted in the cell, leading to homogeneous biantennary N-glycans covered by α2,6NeuAc.
La introducción de ST6GAL1 (knock in, KI) con KO de st3gal4/6 produce la gama completa de estructuras antenales de N-glicano con un grado normal de recubrimiento de NeuAc (Fig. 2a). Introduction of ST6GAL1 (knock in, KI) with KO of st3gal4/6 produces the full range of N-glycan antennal structures with a normal degree of NeuAc coating (Fig. 2a).
ST6GAL1 introducido con KO adicional de mgat4A/4B/5 produce glicoproteínas con N-glicanos biantenarios homogéneos cubiertos por a2,6NeuAc (Fig. 2b). ST6GAL1 introduced with additional KO of mgat4A/4B/5 produces glycoproteins with homogeneous biantennary N-glycans capped by α2,6NeuAc (Fig. 2b).
La introducción de nuevo de ST6GAL1 anula las pequeñas cantidades de poli-LacNAc formadas en las estructuras biantenarias cuando se elimina la sialilación (Fig. 2b). Reintroduction of ST6GAL1 abolishes the small amounts of poly-LacNAc formed in biantennary structures when sialylation is removed (Fig. 2b).
Por lo tanto, el KI de ST6GAL1 se puede usar en combinación con uno o más de los knockouts descritos en este documento. Therefore, the ST6GAL1 KI can be used in combination with one or more of the knockouts described herein.
En el presente contexto, el NeuAc también se conoce como ácido neuramínico. In the present context, NeuAc is also known as neuraminic acid.
Por lo tanto, un aspecto de la presente invención se refiere a una proteína expresada en una célula, en donde el patrón de modificación postraduccional comprende N-glicanos biantenarios homogéneos con o sin protección de a2,3NeuAc o con y sin protección de a2,6NeuAc. Therefore, one aspect of the present invention relates to a protein expressed in a cell, wherein the post-translational modification pattern comprises homogeneous biantennary N-glycans with or without α2,3NeuAc protection or with and without α2,6NeuAc protection.
Por eliminación se entiende la alteración total o parcial de la función del gen de interés. Deletion refers to the total or partial alteration of the function of the gene of interest.
En un aspecto de la presente invención, uno o más de los genes mencionados anteriormente se eliminan usando nucleasas de dedo de zinc ZFN. Los ZFN pueden usarse para inactivar un gen FUT8 o cualquiera de los otros genes aquí descritos. Las ZFN comprenden una proteína de dedo de zinc (ZFP) y un dominio de nucleasa (escisión). In one aspect of the present invention, one or more of the aforementioned genes are deleted using ZFN zinc finger nucleases. ZFNs can be used to inactivate a FUT8 gene or any of the other genes described herein. ZFNs comprise a zinc finger protein (ZFP) and a nuclease (cleavage) domain.
En otra realización, la presente invención proporciona líneas celulares CHO con diferentes capacidades de N-glicosilación bien definidas que permiten la producción recombinante de glicoproteínas terapéuticas con N-glicanos compuestos de N-glicanos biantenarios con o sin poli-LacNAc, y con o sin recubrimiento a2,3NeuAc. In another embodiment, the present invention provides CHO cell lines with different well-defined N-glycosylation capabilities that allow for the recombinant production of therapeutic glycoproteins with N-glycans composed of biantennary N-glycans with or without poly-LacNAc, and with or without α2,3NeuAc coating.
En otra realización, esta invención proporciona líneas celulares con diferentes capacidades de N-glicosilación bien definidas que permiten la producción recombinante de glicoproteínas terapéuticas con N-glicanos compuestos de N-glicanos biantenarios, triantenarios o tetraantenarios con o sin poli-LacNAc, y con o sin recubrimiento a2,6NeuAc. In another embodiment, this invention provides cell lines with different well-defined N-glycosylation capabilities that allow for the recombinant production of therapeutic glycoproteins with N-glycans composed of biantennary, triantennary, or tetraantennary N-glycans with or without poly-LacNAc, and with or without α2,6NeuAc coating.
En otra realización más, esta invención proporciona líneas celulares que permiten la producción de glicoproteínas con N-glicanos homogéneos sin protección con ácido siálico, lo que permite la modificación enzimática directa de N-glicanos por sialiltransferasas in vitro después de la producción. In yet another embodiment, this invention provides cell lines that allow for the production of glycoproteins with homogeneous N-glycans without sialic acid protection, allowing for direct enzymatic modification of N-glycans by sialyltransferases in vitro after production.
En otra realización más, la presente invención proporciona líneas celulares que permiten la producción de glicoproteínas con N-glicanos homogéneos de estado biantenario sin recubrimiento de ácido siálico, lo que permite la modificación enzimática directa de los N-glicanos por sialiltransferasas en postproducción in vitro. In yet another embodiment, the present invention provides cell lines that allow for the production of glycoproteins with homogeneous biantennary state N-glycans without sialic acid coating, allowing for direct enzymatic modification of the N-glycans by sialyltransferases post-production in vitro.
En otra realización, la presente invención proporciona líneas celulares que permiten la producción de glicoproteínas con N-glicanos homogéneos de estado monoantenario con o sin recubrimiento de ácido siálico, lo que permite la modificación enzimática directa de un N-glicano por sialiltransferasas en postproducción in vitro. In another embodiment, the present invention provides cell lines that allow the production of glycoproteins with homogeneous mono-antennary state N-glycans with or without sialic acid coating, allowing direct enzymatic modification of an N-glycan by sialyltransferases in vitro post-production.
En otro aspecto más, también se proporciona una célula aislada que comprende cualquiera de las proteínas y/o polinucleótidos como se describe en este documento. En ciertas realizaciones, uno o más genes de glicosiltransferasa están inactivados (parcial o totalmente) en la célula. Cualquiera de las células descritas en el presente documento puede incluir genes adicionales que han sido inactivados, por ejemplo, usando nucleasas de dedos de zinc, TALEN y/o CRISPR/Cas9 diseñadas para unirse a un sitio diana en el gen seleccionado. En ciertas realizaciones, se proporcionan en el presente documento células o líneas celulares en las que se han inactivado dos o más genes de glucosiltransferasas, y células o líneas celulares en las que se han inactivado uno o más genes de glucosiltransferasas y se han introducido una o más glucosiltransferasas. In yet another aspect, there is also provided an isolated cell comprising any of the proteins and/or polynucleotides as described herein. In certain embodiments, one or more glycosyltransferase genes are inactivated (partially or completely) in the cell. Any of the cells described herein may include additional genes that have been inactivated, for example, using zinc finger nucleases, TALENs, and/or CRISPR/Cas9 designed to bind to a target site on the selected gene. In certain embodiments, provided herein are cells or cell lines in which two or more glycosyltransferase genes have been inactivated, and cells or cell lines in which one or more glycosyltransferase genes have been inactivated and one or more glycosyltransferases have been introduced.
En otra realización más, esta invención proporciona líneas celulares con inactivación de vías de glicosilación indeseables para la producción optimizada de glicoproteínas con características de glicosilación deseables. En ciertas realizaciones, la inactivación de uno o más pasos biosintéticos en las vías de O-glicosilación de proteínas (O-GalNAc, O-Xyl, O-Man y glicolípido) se obtiene individualmente o en combinación para mejorar la reserva de nucleótidos de azúcar disponible para las características de glicosilación deseables. In yet another embodiment, this invention provides cell lines with inactivation of undesirable glycosylation pathways for optimized production of glycoproteins with desirable glycosylation characteristics. In certain embodiments, inactivation of one or more biosynthetic steps in protein O-glycosylation pathways (O-GalNAc, O-Xyl, O-Man, and glycolipid) is achieved individually or in combination to enhance the pool of sugar nucleotides available for desirable glycosylation characteristics.
En una realización, esta invención proporciona una célula con inactivación mgat2, mgat4A, mgat4B, y mgat5, producen eritropoyetina con N-glicanos que tienen estructuras monoantenarias homogéneas, y son adecuadas para una glicomodificación más homogénea. In one embodiment, this invention provides a cell with mgat2, mgat4A, mgat4B, and mgat5 inactivation, producing erythropoietin with N-glycans that have homogeneous monoantennary structures, and are suitable for more homogeneous glycomodification.
Por ejemplo, las líneas celulares descritas en el presente documento que tienen inactivados los genes mgat2, mgat4A, mgat4B, mgat5, st3gal4 y 6, producen eritropoyetina con N-glicanos que tienen estructuras monoantenarias homogéneas sin recubrimiento de ácido siálico, y son adecuadas para una glicomodificación más homogénea. For example, the cell lines described herein that have inactivated the mgat2, mgat4A, mgat4B, mgat5, st3gal4 and 6 genes, produce erythropoietin with N-glycans that have homogeneous monoantennary structures without sialic acid coating, and are suitable for more homogeneous glycomodification.
Inactivación de glicosiltransferasas innecesarias para mejorar las vías de glicosilación deseables.En otra realización más, esta invención proporciona líneas celulares con inactivación de enzimas de glicosilación indeseables para mejorar la capacidad y/o fidelidad de las características de glicosilación deseables. En ciertas realizaciones, se proporcionan líneas celulares con activación de una o más sialiltransferasas, y/o galactosiltransferasas, y/o GlcNAc-transferasas, que no funcionan en una vía de glicosilación deseable, tal como por ejemplo la N-glicosilación. Inactivation of unnecessary glycosyltransferases to improve desirable glycosylation pathways. In yet another embodiment, this invention provides cell lines with inactivation of undesirable glycosylation enzymes to improve the capacity and/or fidelity of desirable glycosylation characteristics. In certain embodiments, cell lines are provided with activation of one or more sialyltransferases, and/or galactosyltransferases, and/or GlcNAc-transferases, that do not function in a desirable glycosylation pathway, such as for example N-glycosylation.
En una realización, esta invención proporciona una célula con inactivación de una p4galactosiltransferasa (p4Gal-T7) con poca o ninguna función en la vía de N-glicosilación, y capacidad mejorada para galactosilación, poliLacNAc y tapado con ácido siálico de N-glicanos. In one embodiment, this invention provides a cell with inactivation of a p4-galactosyltransferase (p4Gal-T7) with little or no function in the N-glycosylation pathway, and improved capacity for galactosylation, polyLacNAc, and sialic acid capping of N-glycans.
En una realización, esta invención proporciona una célula con inactivación de una sialiltransferasa con poca o ninguna función en la vía de la N-glicosilación, y capacidad mejorada para la galactosilación y el recubrimiento con ácido siálico de N-glicanos. In one embodiment, this invention provides a cell with inactivation of a sialyltransferase with little or no function in the N-glycosylation pathway, and improved capacity for galactosylation and sialic acid coating of N-glycans.
En una realización, esta invención proporciona una célula con inactivación de una p3galactosiltransferasa (C1GalT1) con poca o ninguna función en la vía de N-glicosilación, y capacidad mejorada para la galactosilación y el tapado con ácido siálico de N-glicanos. In one embodiment, this invention provides a cell with inactivation of a p3galactosyltransferase (C1GalT1) with little or no function in the N-glycosylation pathway, and improved capacity for galactosylation and sialic acid capping of N-glycans.
En una realización, esta invención proporciona una célula con inactivación de una p4galactosiltransferasa con poca o ninguna función en la vía de N-glicosilación, y capacidad mejorada para la galactosilación y el recubrimiento con ácido siálico de N-glicanos. In one embodiment, this invention provides a cell with inactivation of a p4galactosyltransferase with little or no function in the N-glycosylation pathway, and improved capacity for galactosylation and sialic acid coating of N-glycans.
En una realización, esta invención proporciona una célula con inactivación de una p2GlcNAc-transferasa (POMGnT1) con poca o ninguna función en la vía de N-glicosilación, y capacidad mejorada para la galactosilación y el tapado con ácido siálico de N-glicanos. In one embodiment, this invention provides a cell with inactivation of a p2GlcNAc-transferase (POMGnT1) with little or no function in the N-glycosylation pathway, and improved capacity for galactosylation and sialic acid capping of N-glycans.
En una realización, esta invención proporciona una célula con inactivación de una p3galactosiltransferasa (C1GalT1), y/o una p2GlcNAc-transferasa (POMGnT1), y/o una p4galactosiltransferasa (p4Gal-T7) con poca o ninguna función en la vía de N-glicosilación, y capacidad mejorada para la galactosilación y el recubrimiento con ácido siálico de N-glicanos. In one embodiment, this invention provides a cell with inactivation of a p3galactosyltransferase (C1GalT1), and/or a p2GlcNAc-transferase (POMGnT1), and/or a p4galactosyltransferase (p4Gal-T7) with little or no function in the N-glycosylation pathway, and improved capacity for galactosylation and sialic acid coating of N-glycans.
En una realización, esta invención proporciona una célula con inactivación de una p4galactosiltransferasa (p4Gal-T4) con poca o ninguna función en la vía de N-glicosilación, y capacidad mejorada para la galactosilación y el recubrimiento con ácido siálico de N-glicanos. In one embodiment, this invention provides a cell with inactivation of a p4galactosyltransferase (p4Gal-T4) with little or no function in the N-glycosylation pathway, and improved capacity for galactosylation and sialic acid coating of N-glycans.
Además, se proporcionan métodos de uso de las proteínas zinc finger y sus fusiones en métodos de inactivación de genes glicosiltransferasa en una célula o línea celular. En ciertas realizaciones, la inactivación de uno o más genes de glicosiltransferasa da lugar a una línea celular que puede producir proteínas recombinantes a niveles más altos o en la que una o más actividades (funciones) de las proteínas se incrementan en comparación con las proteínas producidas en células en las que el gen o genes no están inactivados. Additionally, methods of using the zinc finger proteins and fusions thereof in methods of inactivating glycosyltransferase genes in a cell or cell line are provided. In certain embodiments, inactivating one or more glycosyltransferase genes results in a cell line that can produce recombinant proteins at higher levels or in which one or more activities (functions) of the proteins are increased compared to proteins produced in cells in which the gene(s) are not inactivated.
Por lo tanto, en otro aspecto, aquí se proporcionan métodos para inactivar los genes de glicosiltransferasa celular al menos mgat4A, mgat4B y mgat5 (p. ej. también, los genes endógenos mgat1, mgat2, mgat3, mgat4A, mgat4B, mgat4C, mgat5, mgat5B, B4galt1, B4galt2, B4galt3, B4galt4, B3gnt1, B3gnt2, B3gnt8, st3gal3, st3gal4, st3gal6, fut8) en una célula, mediante el uso de métodos que comprenden la perturbación del genoma, la edición de genes y/o la capacidad de disrupción génica, tales como los sistemas de vectores de ácidos nucleicos relacionados con las repeticiones palindrómicas cortas agrupadas y regularmente espaciadas (CRISPR) y sus componentes, sistemas de vectores de ácidos nucleicos que codifican proteínas de fusión que comprenden dominios de unión al ADN de dedos de cinc (ZF) y al menos un dominio de escisión o al menos un semidominio de escisión (ZFN) y/o sistemas de vectores de ácidos nucleicos que codifican un primer monómero de endonucleasa efectora de tipo activador de la transcripción (TAL) y un ácido nucleico que codifica un segundo dominio de escisión o al menos un semidominio de escisión (TALEN). La introducción en una célula de cualquiera de los agentes de escisión de ácido nucleico mencionados anteriormente (CRISPR, TALEN, ZFN) son capaces de escindir específicamente un sitio diana del gen de la glucosiltransferasa como resultado de la introducción celular de: (1) un ácido nucleico que codifica un par de proteínas de unión a la diana del gen de la glucosiltransferasa ZF o TAL, cada una fusionada a dicha fracción de corte de ácido nucleico, en la que al menos uno de dichos polipéptidos ZF o TAL es capaz de unirse específicamente a una secuencia de nucleótidos situada aguas arriba de dicho sitio de corte diana, y la otra proteína ZF o TAL es capaz de unirse específicamente a una secuencia nucleotídica situada aguas abajo del sitio de corte de la diana, por lo que cada una de las proteínas zinc finger se une independientemente a la diana de ácido nucleico y la rodea, seguido de la disrupción del ácido nucleico diana por rotura de doble cadena mediada por las moléculas de corte de la endonucleasa fusionada, (2) una secuencia nucleotídica que codifica un ARN guía del sistema CRISPR-Cas que hibrida la secuencia diana del gen de la glucosiltransferasa, y b) una segunda secuencia de nucleótidos que codifica una proteína Cas9 de tipo II, en la que los componentes (a) y (b) están situados en el mismo vector o en vectores diferentes del sistema, en donde el ARN guía está compuesto por un ARN quimérico e incluye una secuencia guía y una secuencia trans-activadora cr (tracr), por lo que el ARN guía se dirige a la secuencia diana del gen de la glucosiltransferasa y la proteína Cas9 escinde el sitio diana del gen de la glucosiltransferasa. Thus, in another aspect, provided herein are methods for inactivating at least the cellular glycosyltransferase genes mgat4A, mgat4B, and mgat5 (e.g., also the endogenous genes mgat1, mgat2, mgat3, mgat4A, mgat4B, mgat4C, mgat5, mgat5B, B4galt1, B4galt2, B4galt3, B4galt4, B3gnt1, B3gnt2, B3gnt8, st3gal3, st3gal4, st3gal6, fut8) in a cell, by using methods comprising genome perturbation, gene editing, and/or gene disruption capability, such as clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR)-related nucleic acid vector systems and their components, nucleic acid vector systems encoding fusion proteins comprising binding domains to zinc finger (ZF) DNA and at least one cleavage domain or at least one cleavage half-domain (ZFN) and/or nucleic acid vector systems encoding a first transcription activator-like effector endonuclease (TAL) monomer and a nucleic acid encoding a second cleavage domain or at least one cleavage half-domain (TALEN). The introduction into a cell of any of the aforementioned nucleic acid cleavage agents (CRISPR, TALEN, ZFN) are capable of specifically cleaving a glycosyltransferase gene target site as a result of the cellular introduction of: (1) a nucleic acid encoding a pair of glycosyltransferase gene target binding proteins ZF or TAL, each fused to said nucleic acid cleaving moiety, wherein at least one of said ZF or TAL polypeptides is capable of specifically binding to a nucleotide sequence located upstream of said target cleavage site, and the other ZF or TAL protein is capable of specifically binding to a nucleotide sequence located downstream of the target cleavage site, whereby each of the zinc finger proteins independently binds to and surrounds the nucleic acid target, followed by disruption of the target nucleic acid by double-strand breaks mediated by the fused endonuclease cleaving molecules, (2) a nucleotide sequence encoding a guide RNA of the CRISPR-Cas system that hybridizes to the target sequence of the glycosyltransferase gene, and b) a second nucleotide sequence encoding a type II Cas9 protein, wherein components (a) and (b) are located in the same vector or in different vectors of the system, wherein the guide RNA is composed of a chimeric RNA and includes a guide sequence and a cr trans-activator sequence (tracr), whereby the guide RNA is directed to the target sequence of the glycosyltransferase gene and the Cas9 protein cleaves the target site of the glycosyltransferase gene.
En otra realización más, esta invención proporciona líneas celulares con inactivación de uno o más genes de glicosiltransferasas y con introducción estable de una o más glicosiltransferasas para mejorar la fidelidad de características de glicosilación deseables y/o introducir características de glicosilación mejoradas y/o características de glicosilación novedosas. In yet another embodiment, this invention provides cell lines with inactivation of one or more glycosyltransferase genes and with stable introduction of one or more glycosyltransferases to improve the fidelity of desirable glycosylation characteristics and/or introduce improved glycosylation characteristics and/or novel glycosylation characteristics.
En ciertas realizaciones se proporcionan líneas celulares con inactivación de una o más sialiltransferasas, y/o galactosiltransferasas, y/o glucosiltransferasas, y/o GlcNAc-transferasas, y/o GalNAc-transferasas, y/o xilotransferasas, y/o glucuronosiltransferasas, mannosiltransferasas, y/o fucosiltransferasas, y en las que se han introducido de forma estable una o más glucosiltransferasas. In certain embodiments, cell lines are provided with inactivation of one or more sialyltransferases, and/or galactosyltransferases, and/or glucosyltransferases, and/or GlcNAc-transferases, and/or GalNAc-transferases, and/or xylotransferases, and/or glucuronosyltransferases, mannosyltransferases, and/or fucosyltransferases, and into which one or more glucosyltransferases have been stably introduced.
Por ejemplo, las líneas celulares como las descritas en este documento que tienen genes mgat4A, mgat4B, mgat5, st3gal4 y 6 inactivados y en las que se ha introducido la sialiltransferasa ST6Gal-I humana, producen eritropoyetina con N-glicanos biantenarios cubiertos de manera homogénea por a2,6NeuAc y son más similares a las humanas. For example, cell lines such as those described herein that have inactivated mgat4A, mgat4B, mgat5, st3gal4 and 6 genes and into which the human sialyltransferase ST6Gal-I has been introduced, produce erythropoietin with biantennary N-glycans homogeneously covered by α2,6NeuAc and are more similar to humans.
Por ejemplo, las líneas celulares descritas en el presente documento que tienen inactivados los genes mgat4A, mgat4B, mgat5, st3gal4 y 6 y en las que se han introducido los genes MGAT4A y ST6Gal-I humanos, producen eritropoyetina con N-glicanos triantenarios tapados homogéneamente por a2,6NeuAc y son más parecidas a las humanas. For example, the cell lines described herein that have inactivated the mgat4A, mgat4B, mgat5, st3gal4 and 6 genes and into which the human MGAT4A and ST6Gal-I genes have been introduced, produce erythropoietin with triantennary N-glycans homogeneously capped by α2,6NeuAc and are more similar to humans.
Por ejemplo, las líneas celulares descritas en el presente documento que tienen inactivados los genes mgat4A, mgat4B, mgat5, st3gal4 y 6 y en las que se han introducido MGAT4A, MGAT5 y ST6Gal-I, producen eritropoyetina con N-glicanos tetraantenarios tapados homogéneamente por a2,6NeuAc y son más parecidas a las humanas. For example, the cell lines described herein that have inactivated the mgat4A, mgat4B, mgat5, st3gal4 and 6 genes and into which MGAT4A, MGAT5 and ST6Gal-I have been introduced, produce erythropoietin with tetraantennary N-glycans homogeneously capped by α2,6NeuAc and are more similar to humans.
Hay varios métodos disponibles para introducir genes exógenos, como los genes de la glucosiltransferasa, en células de mamíferos y seleccionar líneas celulares clonales estables que alberguen y expresen el gen de interés. Típicamente, el gen de interés se co-transfecta con un gen marcador de selección que favorece las líneas celulares que expresan el marcador de selección bajo ciertas condiciones definidas de cultivo de medios. El medio podría contener un inhibidor de la proteína marcadora de selección o la composición del medio podría estresar el metabolismo celular y requerir así una mayor expresión del marcador de selección. El gen marcador de selección puede estar presente en el mismo plásmido que el gen de interés o en otro plásmido. There are several methods available for introducing exogenous genes, such as glycosyltransferase genes, into mammalian cells and selecting stable clonal cell lines that harbor and express the gene of interest. Typically, the gene of interest is co-transfected with a selectable marker gene that favors cell lines expressing the selectable marker under certain defined media culture conditions. The medium may contain an inhibitor of the selectable marker protein, or the medium composition may stress cellular metabolism, thus requiring increased expression of the selectable marker. The selectable marker gene may be present on the same plasmid as the gene of interest or on another plasmid.
En una realización, la introducción de una o más glicosiltransferasas exógenas se lleva a cabo mediante transfección plasmídica con un plásmido que codifica la expresión impulsada por un promotor constitutivo tanto del gen de la glicosiltransferasa como de un marcador antibiótico seleccionable, donde el marcador seleccionable también podría representar un gen esencial no presente en la célula huésped, como el sistema GS (Sigma/Lonza), y/o plásmidos separados que codifican el gen de la glicosiltransferasa impulsado por un promotor constitutivo o el marcador seleccionable. Por ejemplo, se han transfectado plásmidos que codifican ST6GalNAc-I y Zeocin en células y se han seleccionado líneas estables que expresan ST6Gal-I en función de la resistencia a la zeocina. In one embodiment, the introduction of one or more exogenous glycosyltransferases is carried out by plasmid transfection with a plasmid encoding constitutive promoter-driven expression of both the glycosyltransferase gene and an antibiotic selectable marker, where the selectable marker could also represent an essential gene not present in the host cell, such as the GS system (Sigma/Lonza), and/or separate plasmids encoding either the constitutive promoter-driven glycosyltransferase gene or the selectable marker. For example, plasmids encoding ST6GalNAc-I and Zeocin have been transfected into cells, and stable lines expressing ST6Gal-I have been selected based on Zeocin resistance.
En otra realización, la introducción de una o más glicosiltransferasas exógenas se realiza mediante inserción mediada por nucleasa dirigida al sitio. In another embodiment, the introduction of one or more exogenous glycosyltransferases is accomplished by site-directed nuclease-mediated insertion.
En una realización, un método para expresar de manera estable al menos un producto de una secuencia de ácido nucleico exógeno en una célula mediante la introducción de roturas de doble cadena en el locus genómico PPP1R12C o Safe Harbor#1 usando agentes de escisión de ácido nucleico ZFN y una secuencia de ácido nucleico exógena que, mediante una manera dependiente de la homología o a través de salientes de corte de ZFN flanqueantes compatibles, se inserta en el sitio de escisión y se expresa. Los sitios Safe Harbor son sitios del genoma que al ser manipulados no tienen consecuencias celulares o fenotípicas evidentes. Además de los sitios mencionados anteriormente, se han identificado varios otros sitios como Safe Harbor#2, CCR5 y Rosa26. Además de la tecnología ZFN, las herramientas TALEN y CRISPR también pueden permitir la integración de secuencias exógenas en líneas celulares o genomas de manera precisa. Para ello se debe evaluar: i) hasta qué punto se produce el silenciamiento epigenético y ii) cuál debe ser el nivel de expresión deseado del gen de interés. En los ejemplos incluidos en este documento, la integración específica del sitio de glicosiltransferasas humanas, por ejemplo, ST6Gal-I, MGAT4A o MGAT5, usando la estrategia de inserción ObLiGaRe, se basa en un diseño de vector flanqueado por aislador impulsado por la expresión de CMV. In one embodiment, a method is provided for stably expressing at least one product of an exogenous nucleic acid sequence in a cell by introducing double-strand breaks into the PPP1R12C or Safe Harbor#1 genomic locus using ZFN nucleic acid cleavage agents and an exogenous nucleic acid sequence that, through a homology-dependent manner or via compatible flanking ZFN cleavage overhangs, is inserted into the cleavage site and expressed. Safe Harbor sites are sites in the genome that, when manipulated, have no apparent cellular or phenotypic consequences. In addition to the sites mentioned above, several other sites have been identified, such as Safe Harbor#2, CCR5, and Rosa26. In addition to ZFN technology, TALEN and CRISPR tools can also allow for the integration of exogenous sequences into cell lines or genomes in a precise manner. This requires assessing: i) the extent to which epigenetic silencing occurs, and ii) the desired expression level of the gene of interest. In the examples included herein, site-specific integration of human glycosyltransferases, e.g., ST6Gal-I, MGAT4A, or MGAT5, using the ObLiGaRe insertion strategy, is based on an insulator-flanked vector design driven by CMV expression.
En otro aspecto más, la divulgación proporciona un método para producir una proteína recombinante de interés en una célula huésped, comprendiendo el método los pasos de: (a) proporcionar una célula hospedadora que comprende dos o más genes de glucosiltransferasa endógenos; (b) inactivar los genes de glucosiltransferasa endógenos de la célula hospedadora mediante cualquiera de los métodos descritos en el presente documento; e (c) introducir un vector de expresión que comprende un transgén, comprendiendo el transgén una secuencia que codifica una proteína de interés, en la célula hospedadora, produciendo así la proteína recombinante. En ciertas realizaciones, la proteína de interés comprende, por ejemplo, eritropoyetina o un anticuerpo, por ejemplo, un anticuerpo monoclonal. In yet another aspect, the disclosure provides a method for producing a recombinant protein of interest in a host cell, the method comprising the steps of: (a) providing a host cell comprising two or more endogenous glycosyltransferase genes; (b) inactivating the endogenous glycosyltransferase genes of the host cell by any of the methods described herein; and (c) introducing an expression vector comprising a transgene, the transgene comprising a sequence encoding a protein of interest, into the host cell, thereby producing the recombinant protein. In certain embodiments, the protein of interest comprises, for example, erythropoietin or an antibody, for example, a monoclonal antibody.
En otro aspecto más, la divulgación proporciona un método para producir una proteína recombinante de interés en una célula, comprendiendo el método los pasos de: (a) proporcionar una célula según la presente invención; (b) inactivar el gen o genes de glucosiltransferasa endógenos de la célula huésped; (c) introducir uno o más genes de glucosiltransferasa en la célula mediante cualquiera de los métodos descritos en el presente documento; e (d) introducir un vector de expresión que comprende un transgén, comprendiendo el transgén una secuencia que codifica una proteína de interés, en la célula, produciendo así la proteína recombinante. En ciertas realizaciones, la proteína de interés comprende, por ejemplo, eritropoyetina o un anticuerpo, por ejemplo, un anticuerpo monoclonal. In yet another aspect, the disclosure provides a method for producing a recombinant protein of interest in a cell, the method comprising the steps of: (a) providing a cell according to the present invention; (b) inactivating the endogenous glycosyltransferase gene(s) of the host cell; (c) introducing one or more glycosyltransferase genes into the cell by any of the methods described herein; and (d) introducing an expression vector comprising a transgene, the transgene comprising a sequence encoding a protein of interest, into the cell, thereby producing the recombinant protein. In certain embodiments, the protein of interest comprises, for example, erythropoietin or an antibody, for example, a monoclonal antibody.
Otro aspecto de la divulgación abarca un método para producir una proteína recombinante con un patrón de glicosilación más homogéneo y/o similar al humano y/o novedoso y/o funcionalmente beneficioso. El método comprende expresar la proteína en una línea celular de mamífero según la presente invención. En una realización específica, la línea celular es una línea celular de ovario de hámster chino (CHO). En una realización, la línea celular comprende secuencias cromosómicas inactivadas que codifican cualquier glicosiltransferasa endógena. En una realización, las secuencias cromosómicas inactivadas que codifican cualquier glicosiltransferasa endógena son monoalélicas y la línea celular produce una cantidad reducida de dichas glicosiltransferasas. En otra realización, las secuencias cromosómicas inactivadas que codifican cualquier glucosiltransferasa endógena son bialélicas, y la línea celular no produce dichas glucosiltransferasas mensurables. En otra realización, la proteína recombinante tiene un patrón de glicosilación más homogéneo y/o similar al humano y/o novedoso y/o funcionalmente beneficioso. En una realización, la proteína recombinante tiene al menos una propiedad mejorada en relación con una proteína recombinante similar producida por una línea celular comparable no deficiente en dichas glicosiltransferasas endógenas, por ejemplo, inmunogenicidad reducida, biodisponibilidad aumentada, eficacia aumentada, estabilidad aumentada, solubilidad aumentada, semivida mejorada, aclaramiento mejorado, farmacocinética mejorada y combinaciones de las mismas. La proteína recombinante puede ser cualquier proteína, incluida una proteína terapéutica. Las proteínas ejemplares incluyen aquellas seleccionadas entre, pero no limitadas a, un anticuerpo, un fragmento de anticuerpo, un factor de crecimiento, una citocina, una hormona, una enzima lisosomal, un factor de coagulación, una gonadotropina y un fragmento funcional o variantes de los mismos. Another aspect of the disclosure encompasses a method for producing a recombinant protein with a more homogeneous and/or human-like and/or novel and/or functionally beneficial glycosylation pattern. The method comprises expressing the protein in a mammalian cell line according to the present invention. In a specific embodiment, the cell line is a Chinese hamster ovary (CHO) cell line. In one embodiment, the cell line comprises inactivated chromosomal sequences encoding any endogenous glycosyltransferases. In one embodiment, the inactivated chromosomal sequences encoding any endogenous glycosyltransferases are monoallelic, and the cell line produces a reduced amount of said glycosyltransferases. In another embodiment, the inactivated chromosomal sequences encoding any endogenous glycosyltransferases are biallelic, and the cell line does not produce said measurable glycosyltransferases. In another embodiment, the recombinant protein has a more homogeneous and/or human-like and/or novel and/or functionally beneficial glycosylation pattern. In one embodiment, the recombinant protein has at least one improved property relative to a similar recombinant protein produced by a comparable cell line not deficient in said endogenous glycosyltransferases, for example, reduced immunogenicity, increased bioavailability, increased efficacy, increased stability, increased solubility, improved half-life, improved clearance, improved pharmacokinetics, and combinations thereof. The recombinant protein can be any protein, including a therapeutic protein. Exemplary proteins include those selected from, but not limited to, an antibody, an antibody fragment, a growth factor, a cytokine, a hormone, a lysosomal enzyme, a coagulation factor, a gonadotropin, and a functional fragment or variants thereof.
La divulgación también se puede usar para identificar genes objetivo para modificación y usar este conocimiento para glicoingeniería de una línea celular de mamífero existente previamente transfectada con ADN que codifica la proteína de interés. The disclosure may also be used to identify target genes for modification and use this knowledge to glycoengineer an existing mammalian cell line previously transfected with DNA encoding the protein of interest.
En cualquiera de las células y métodos descritos en este documento, la célula o línea celular puede ser una COS, CHO (por ejemplo, CHO-S, CHO-K1, CHO-DG44, CHO-DUXB11, CHOK1SV), VERO, MDCK, WI38, V79, B14AF28-G3, BHK, HaK, NS0, SP2/0-Ag14, HeLa, HEK293 (por ejemplo, HEK293-F, HEK293-H, HEK293-T) y PERC6. In any of the cells and methods described herein, the cell or cell line can be a COS, CHO (e.g., CHO-S, CHO-K1, CHO-DG44, CHO-DUXB11, CHOK1SV), VERO, MDCK, WI38, V79, B14AF28-G3, BHK, HaK, NS0, SP2/0-Ag14, HeLa, HEK293 (e.g., HEK293-F, HEK293-H, HEK293-T), and PERC6.
Las líneas celulares descritas en el presente documento también pueden usarse para producir otras N-glicoproteínas, incluyendo sin ánimo de limitación, por ejemplo, a1-antitripsina, gonadotropinas, proteínas enzimáticas lisosomales (por ejemplo, glucocerebrosidasa, alfa-galactosidasa, alfa-glucosidasa, sulfatasas, glucuronidasa, iduronidasa). Los genes de glicosiltransferasa humana conocidos se ensamblan en familias de genes homólogos en la base de datos CAZy y estas familias se asignan además a diferentes vías de glicosilación en Hansen et al. (Hansen, Lind-Thomsen et al. 2014). La TABLA 1 enumera todos los genes de glicosiltransferasa humana en las familias CAZy GT con identificaciones de genes de NCBI y asignación de funciones confirmadas o putativas en la biosíntesis de diferentes glicoconjugados de mamíferos (N-glicanos, O-GalNAc, O-GlcNAc, O-Glc, O-Gal, O-Fuc, O-Xyl, O-Man, C-Man, glicoesfingolípidos, hialuronano y anclajes GPI). La FIGURA 1 representa gráficamente además los roles confirmados y putativos de las familias CAZy GT humanas en la biosíntesis de diferentes glicoconjugados. The cell lines described herein can also be used to produce other N-glycoproteins, including but not limited to, for example, α1-antitrypsin, gonadotropins, lysosomal enzyme proteins (e.g., glucocerebrosidase, α-galactosidase, α-glucosidase, sulfatases, glucuronidase, iduronidase). The known human glycosyltransferase genes are assembled into homologous gene families in the CAZy database and these families are further assigned to different glycosylation pathways in Hansen et al. (Hansen, Lind-Thomsen et al. 2014). TABLE 1 lists all human glycosyltransferase genes in the CAZy GT families with NCBI gene IDs and confirmed or putative role assignments in the biosynthesis of different mammalian glycoconjugates (N-glycans, O-GalNAc, O-GlcNAc, O-Glc, O-Gal, O-Fuc, O-Xyl, O-Man, C-Man, glycosphingolipids, hyaluronan, and GPI anchors). FIGURE 1 further graphically depicts the confirmed and putative roles of human CAZy GT families in the biosynthesis of different glycoconjugates.
Tabla 1. Genes GTf humanos Table 1. Human GTf genes
Familia Identificación Símbolo® Descripción® Ubicación CAZy(1) genética® en el mapa(5) GT32 53947 a1,4-galactosiltransferasa 22q13.2 GT32 51146 a1,4-N-acetilglucosaminiltransferasa 3p14.3 GT6 28 Grupo sanguíneo ABO 9q34.2 GT33 56052 quitobiosildifosfodolicol p- 16p13.3 manosiltransferasa Family Identification Symbol® Description® CAZy(1) Genetic Location® on Map(5) GT32 53947 a1,4-galactosyltransferase 22q13.2 GT32 51146 a1,4-N-acetylglucosaminyltransferase 3p14.3 GT6 28 ABO Blood Type 9q34.2 GT33 56052 chitobiosyldiphosphodolichol p- 16p13.3 mannosyltransferase
GT59 84920 a1,2-glucosiltransferasa 12p11.1 GT59 144245 a1,2-glucosiltransferasa 12q 12 GT4 440138 a1,2-manosiltransferasa 13t 14.2 GT22 79087 a1,6-manosiltransferasa 22t13.33 GT1 79868 Subunidad de la UDP-N- Xq23 GT59 84920 a1,2-glucosyltransferase 12p11.1 GT59 144245 a1,2-glucosyltransferase 12q 12 GT4 440138 a1,2-mannosyltransferase 13t 14.2 GT22 79087 a1,6-mannosyltransferase 22t13.33 GT1 79868 UDP-N subunit- Xq23
acetilglucosaminiltransferasa acetylglucosaminyltransferase
GT1 199857 Subunidad de la UDP-N- 1 p21.3 GT1 199857 UDP-N-1 subunit p21.3
acetilglucosaminiltransferasa acetylglucosaminyltransferase
GT33 200810 similar aquitobiosildifosfodolichol p- 3q21.2 GT33 200810 similar to achitobiosyldiphosphodolichol p- 3q21.2
manosiltransferasa -GT33 644974 similar a quitobiosildifosfodolichol p- 3q22.1 mannosyltransferase -GT33 644974 chitobiosyldiphosphodolichol-like p- 3q22.1
manosiltransferasa- 2 mannosyltransferase-2
Familia Identificación Símbol Descripción® Ubicación CAZy<1> genética® en el mapa® GT4 85365ALG2a1,3/1,6-manosiltransferasa 9q22.33 GT58 10195 ALG3a1,3-manosiltransferasa 3q27.1 Family Identification Symbol Description® Genetic CAZy<1> location on map® GT4 85365ALG2a1,3/1,6-mannosyltransferase 9q22.33 GT58 10195 ALG3a1,3-mannosyltransferase 3q27.1
GT2 29880ALG5dolicil-fosfato p-glucosiltransferasa 13q13.3 GT57 29929Alg6a1,3-glucosiltransferasa 1p31.3 GT57 79053ALG8 a1,3-glucosiltransferasa 11q14.1 GT2 29880ALG5dolicyl-phosphate p-glucosyltransferase 13q13.3 GT57 29929Alg6a1,3-glucosyltransferase 1p31.3 GT57 79053ALG8 a1,3-glucosyltransferase 11q14.1
GT22 79796ALG9a1,2-manosiltransferasa 11q23 GT31 8706B3GALNT1p1,3-N-acetilgalactosaminiltransferasa 1 3q25 GT31 148789B3GALNT2p1,3-N-acetilgalactosaminiltransferasa 2 1q42.3 GT31 8708B3GALT1UDP-Gal:pGlcNAc p 1,3- 2q24.3 galactosiltransferasa, polipéptido 1 GT22 79796ALG9a1,2-mannosyltransferase 11q23 GT31 8706B3GALNT1p1,3-N-acetylgalactosaminyltransferase 1 3q25 GT31 148789B3GALNT2p1,3-N-acetylgalactosaminyltransferase 2 1q42.3 GT31 8708B3GALT1UDP-Gal:pGlcNAc p 1,3- 2q24.3 galactosyltransferase, polypeptide 1
GT31 8707B3GALT2UDP-Gal:pGlcNAc p1,3- 1q31 GT31 8707B3GALT2UDP-Gal:pGlcNAc p1,3- 1q31
galactosiltransferasa, polipéptido 2 galactosyltransferase, polypeptide 2
GT31 8705B3GALT4UDP-Gal:pGlcNAc p1,3- 6p21.3 galactosiltransferasa, polipéptido 4 GT31 8705B3GALT4UDP-Gal:pGlcNAc p1,3-6p21.3 galactosyltransferase, polypeptide 4
GT31 10317B3GALT5UDP-Gal:pGlcNAc p1,3- 21q22.3 galactosiltransferasa, polipéptido 5 GT31 10317B3GALT5UDP-Gal:pGlcNAc p1,3-21q22.3 galactosyltransferase, polypeptide 5
GT31 126792B3GALT6UDP-Gal:pGal-p1,3- 1p36.33 galactosiltransferasa polipéptido 6 GT31 126792B3GALT6UDP-Gal:pGal-p1,3- 1p36.33 galactosyltransferase polypeptide 6
GT31 145173B3GALTLsimilar a la p1,3-galactosiltransferasa 13q12.3 GT43 27087B3GAT1p1,3-glucuroniltransferasa 1 11q25 GT43 135152B3GAT2p1,3-glucuroniltransferasa 2 6q13 GT43 26229B3GAT3p1,3-glucuroniltransferasa 3 11q12.3 GT49 11041B3GNT1UDP-GlcNAc:pGal p1,3-N- 11q13.2 acetilglucosaminiltransferasa 1 GT31 145173B3GALTLp1,3-galactosyltransferase-like 13q12.3 GT43 27087B3GAT1p1,3-glucuronyltransferase 1 11q25 GT43 135152B3GAT2p1,3-glucuronyltransferase 2 6q13 GT43 26229B3GAT3p1,3-glucuronyltransferase 3 11q12.3 GT49 11041B3GNT1UDP-GlcNAc:pGal p1,3-N- 11q13.2 acetylglucosaminyltransferase 1
GT31 10678B3GNT2UDP-GlcNAc:pGal p1,3-N- 2p15 GT31 10678B3GNT2UDP-GlcNAc:pGal p1,3-N- 2p15
acetilglucosaminiltransferasa 2 acetylglucosaminyltransferase 2
GT31 10331B3GNT3UDP-GlcNAc:pGal p1,3-N- 19p13.1 acetilglucosaminiltransferasa 3 GT31 10331B3GNT3UDP-GlcNAc:pGal p1,3-N- 19p13.1 acetylglucosaminyltransferase 3
GT31 79369B3GNT4UDP-GlcNAc:pGal p1,3-N- 12q24 acetilglucosaminiltransferasa 4 GT31 79369B3GNT4UDP-GlcNAc:pGal p1,3-N- 12q24 acetylglucosaminyltransferase 4
GT31 84002B3GNT5UDP-GlcNAc:pGal p1,3-N- 3q28 GT31 84002B3GNT5UDP-GlcNAc:pGal p1,3-N- 3q28
acetilglucosaminiltransferasa 5 acetylglucosaminyltransferase 5
GT31 192134B3GNT6UDP-GlcNAc:pGal p1,3-N- 11q13.4 acetilglucosaminiltransferasa 6 GT31 192134B3GNT6UDP-GlcNAc:pGal p1,3-N- 11q13.4 acetylglucosaminyltransferase 6
GT31 93010B3GNT7UDP-GlcNAc:pGal p1,3-N- 2q37.1 acetilglucosaminiltransferasa 7 GT31 93010B3GNT7UDP-GlcNAc:pGal p1,3-N- 2q37.1 acetylglucosaminyltransferase 7
GT31 374907B3GNT8UDP-GlcNAc:pGal p1,3-N- 19q13.2 acetilglucosaminiltransferasa 8 GT31 374907B3GNT8UDP-GlcNAc:pGal p1,3-N- 19q13.2 acetylglucosaminyltransferase 8
GT31 84752B3GNT9UDP-GlcNAc:pGal p1,3-N- 16q22.1 acetilglucosaminiltransferasa 9 GT31 84752B3GNT9UDP-GlcNAc:pGal p1,3-N- 16q22.1 acetylglucosaminyltransferase 9
GT2 146712B3GNTL1similar a UDP-GlcNAc:pGal p1,3-N- 17q25.3 acetilglucosaminiltransferasa 1 GT2 146712B3GNTL1 UDP-GlcNAc-like:pGal p1,3-N- 17q25.3 acetylglucosaminyltransferase 1
GT12 2583B4GALNT1p1,4-N-acetil-galactosaminiltransferasa 12q13.3 GT12 2583B4GALNT1p1,4-N-acetyl-galactosaminyltransferase 12q13.3
1 1
GT12 124872B4GALNT2p1,4-N-acetil-galactosaminiltransferasa 17q21.32 GT12 124872B4GALNT2p1,4-N-acetyl-galactosaminyltransferase 17q21.32
2 2
GT7 283358B4GALNT3p1,4-N-acetil-galactosaminiltransferasa 12p13.33 GT7 283358B4GALNT3p1,4-N-acetyl-galactosaminyltransferase 12p13.33
3 3
GT7 338707B4GALNT4p1,4-N-acetil-galactosaminiltransferasa 11p15.5 GT7 338707B4GALNT4p1,4-N-acetyl-galactosaminyltransferase 11p15.5
4 4
GT7 2683B4GALT1UDP-Gal:pGlcNAc p1,4- 9p13 GT7 2683B4GALT1UDP-Gal:pGlcNAc p1,4- 9p13
galactosiltransferasa, polipéptido 1 galactosyltransferase, polypeptide 1
GT7 8704B4GALT2UDP-Gal:pGlcNAc p1,4- 1p34-p33 galactosiltransferasa, polipéptido 2 GT7 8704B4GALT2UDP-Gal:pGlcNAc p1,4- 1p34-p33 galactosyltransferase, polypeptide 2
GT7 8703B4GALT3UDP-Gal:pGlcNAc p1,4- 1q21-q23 galactosiltransferasa, polipéptido 3 GT7 8703B4GALT3UDP-Gal:pGlcNAc p1,4- 1q21-q23 galactosyltransferase, polypeptide 3
GT7 8702B4GALT4UDP-Gal:pGlcNAc p1,4- 3q13.3 galactosiltransferasa, polipéptido 4 GT7 8702B4GALT4UDP-Gal:pGlcNAc p1,4- 3q13.3 galactosyltransferase, polypeptide 4
Familia Identificación Símbolo® Descripción® Ubicación CAZy(1) genética® en el mapa® GT7 9334B4GALT5UDP-Gal:pGlcNAc (31,4- 20q13.1-galactosiltransferasa, polipéptido 5 q13.2 GT7 9331B4GALT6UDP-Gal:pGlcNAc 31,4- 18q 11 galactosiltransferasa, polipéptido 6 Family Identification Symbol® Description® Genetic CAZy(1) location® on map® GT7 9334B4GALT5UDP-Gal:pGlcNAc (31.4- 20q13.1-galactosyltransferase, polypeptide 5 q13.2 GT7 9331B4GALT6UDP-Gal:pGlcNAc 31.4- 18q 11 galactosyltransferase, polypeptide 6
GT7 11285B4GALT7xilosilproteína 31,4-galactosiltransferasa, 5q35.2- polipéptido 7 q35.3 GT31 56913C1GALT1núcleo 1 sintasa, galactosiltransferasa 1 7p21.3 GT31 29071C1GALT1C1Chaperona 1 específica de C1GALT1 Xq24 GT25 51148CERCAMmolécula de adhesión de células 9q34.11 endoteliales cerebrales GT7 11285B4GALT7xylosylprotein 31,4-galactosyltransferase, 5q35.2- polypeptide 7 q35.3 GT31 56913C1GALT1core 1 synthase, galactosyltransferase 1 7p21.3 GT31 29071C1GALT1C1C1-specific chaperone 1GALT1 Xq24 GT25 51148CERCAMbrain endothelial cell adhesion molecule 9q34.11
GT7/31 79586CHPFfactor polimerizador de condroitina 2q35 GT7/31 54480CHPF2factor 2 polimerizador de condroitina 7q36.1 GT7/31 22856CHSY1condroitín sulfato sintasa 1 15q26.3 GT7/31 337876CHSY3condroitín sulfato sintasa 3 5q23.3 GT25 79709COLGALT1colágeno 3(1-O)galactosiltransferasa 1 19p13.11 GT25 23127COLGALT2colágeno 3(1-O)galactosiltransferasa 2 1q25 GT7 55790CSGALNACT1sulfato de condroitina N- 8p21.3 acetilgalactosaminiltransferasa 1 GT7/31 79586CHPFchondroitin polymerizing factor 2q35 GT7/31 54480CHPF2chondroitin polymerizing factor 2 7q36.1 GT7/31 22856CHSY1chondroitin sulfate synthase 1 15q26.3 GT7/31 337876CHSY3chondroitin sulfate synthase 3 5q23.3 GT25 79709COLGALT1collagen 3(1-O)galactosyltransferase 1 19p13.11 GT25 23127COLGALT2collagen 3(1-O)galactosyltransferase 2 1q25 GT7 55790CSGALNACT1chondroitin sulfate N- 8p21.3 acetylgalactosaminyltransferase 1
GT7 55454CSGALNACT2sulfato de condroitina N- 10q 11.21 acetilgalactosaminiltransferasa 2 GT7 55454CSGALNACT2 chondroitin sulfate N- 10q 11.21 acetylgalactosaminyltransferase 2
GT2 8813DPM1polipéptido 1 de manosiltransferasa de 20q13.13 dolicilfosfato GT2 8813DPM1 20q13.13 dolycylphosphate mannosyltransferase polypeptide 1
GTnc 23333DPY19L1similar a dpy-19 1 (C. elegans) 7p14.3-p14.2 GTnc 283417DPY19L2similar a dpy-192 (C. elegans) 12q14.2 GTnc 147991DPY19L3similar a dpy-193 (C. elegans) 19q 13.11 GTnc 286148DPY19L4similar a dpy-194 (C. elegans) 8q22.1 GT61 285203EOGTN-acetilglucosamina transferasa ligada a 3p14.1 O específica del dominio EGF GTnc 23333DPY19L1dpy-19-like 1 (C. elegans) 7p14.3-p14.2 GTnc 283417DPY19L2dpy-192-like (C. elegans) 12q14.2 GTnc 147991DPY19L3dpy-193-like (C. elegans) 19q13.11 GTnc 286148DPY19L4dpy-194-like (C. elegans) 8q22.1 GT61 285203EOGTN-3p14.1 EGF domain-specific O-linked acetylglucosamine transferase
GT47/64 2131Ext1exostosina glicosiltransferasa 1 8q24.11 GT47/64 2132EXT2exostosina glicosiltransferasa 2 11 p12-p11 GT47/64 2134EXTL1glicosiltransferasa 1 similar a la 1p36.1 exostosina GT47/64 2131Ext1exostosin glycosyltransferase 1 8q24.11 GT47/64 2132EXT2exostosin glycosyltransferase 2 11 p12-p11 GT47/64 2134EXTL1glycosyltransferase 1 exostosin-like 1p36.1
GT64 2135Extl2glicosiltransferasa 2 similar a la 1p21 GT64 2135Extl2glycosyltransferase 2 similar to 1p21
exostosina exostosin
GT47/64 2137EXTL3glicosiltransferasa 3 similar a la 8p21 GT47/64 2137EXTL3glycosyltransferase 3 similar to 8p21
exostosina exostosin
GTnc 79147FKRPproteína relacionada con la fukutina 19q13.32 GTnc 2218FKTNFukutín 9q31-q33 GT11 2523FUT1fucosiltransferasa 1, grupo sanguíneo H 19q13.3 GT10 84750FUT10fucosiltransferasa 10, a1,3 8p12 GTnc 79147FKRPfukutin-related protein 19q13.32 GTnc 2218FKTNFukutin 9q31-q33 GT11 2523FUT1fucosyltransferase 1, blood group H 19q13.3 GT10 84750FUT10fucosyltransferase 10, a1.3 8p12
fucosiltransferasa fucosyltransferase
GT10 170384FUT11fucosiltransferasa 11, a1,3 10q22.2 fucosiltransferasa GT10 170384FUT11fucosyltransferase 11, a1,3 10q22.2 fucosyltransferase
GT11 2524FUT2estado secretor de fucosiltransferasa 2 19q13.3 incluye GT11 2524FUT2 fucosyltransferase 2 secretory state 19q13.3 includes
GT10 2525FUT3fucosiltransferasa 3, grupo sanguíneo 19p13.3 Lewis GT10 2525FUT3fucosyltransferase 3, blood type 19p13.3 Lewis
GT10 2526FUT4fucosiltransferasa 4, a1,3 11q21 fucosiltransferasa, mieloide específica GT10 2526FUT4fucosyltransferase 4, a1,3 11q21 fucosyltransferase, myeloid specific
GT10 2527FUT5fucosiltransferasa 5, a1,3 19p13.3 fucosiltransferasa GT10 2527FUT5fucosyltransferase 5, a1,3 19p13.3 fucosyltransferase
GT10 2528FUT6fucosiltransferasa 6, a1,3 19p13.3 fucosiltransferasa GT10 2528FUT6fucosyltransferase 6, a1,3 19p13.3 fucosyltransferase
GT10 2529FUT7fucosiltransferasa 7, a1,3 9q34.3 GT10 2529FUT7fucosyltransferase 7, a1,3 9q34.3
fucosiltransferasa fucosyltransferase
Familia Identificación Símbolo® Descripción® Ubicación CAZy(1) genética® en el mapa® GT23 2530 fucosiltransferasa 8, a1,6 14q24.3 fucosiltransferasa Family Identification Symbol® Description® Genetic CAZy(1) location® on map® GT23 2530 fucosyltransferase 8, a1,6 14q24.3 fucosyltransferase
GT10 10690 fucosiltransferasa 9, a1,3 6q16 GT10 10690 fucosyltransferase 9, a1,3 6q16
fucosiltransferasa fucosyltransferase
GT27 2589 polipéptido N- 18q 12.1 acetilgalactosaminiltransferasa 1 GT27 2589 polypeptide N-18q 12.1 acetylgalactosaminyltransferase 1
GT27 55568 polipéptido N- 5q33.2 acetilgalactosaminiltransferasa 10 GT27 55568 polypeptide N- 5q33.2 acetylgalactosaminyltransferase 10
GT27 63917 polipéptido N- 7q36.1 acetilgalactosaminiltransferasa 11 GT27 63917 polypeptide N-7q36.1 acetylgalactosaminyltransferase 11
GT27 79695 polipéptido N- 9q22.33 acetilgalactosaminiltransferasa 12 GT27 79695 polypeptide N- 9q22.33 acetylgalactosaminyltransferase 12
GT27 114805 polipéptido N- 2q24.1 acetilgalactosaminiltransferasa 13 GT27 114805 polypeptide N-2q24.1 acetylgalactosaminyltransferase 13
GT27 79623 polipéptido N- 2p23.1 acetilgalactosaminiltransferasa 14 GT27 79623 polypeptide N-2p23.1 acetylgalactosaminyltransferase 14
GT27 117248 polipéptido N- 3p25.1 acetilgalactosaminiltransferasa 15 GT27 117248 polypeptide N-3p25.1 acetylgalactosaminyltransferase 15
GT27 57452 polipéptido N- 14q24.1 acetilgalactosaminiltransferasa 16 GT27 57452 N-14q24.1 acetylgalactosaminyltransferase 16 polypeptide
GT27 374378 polipéptido N- 11p15.3 acetilgalactosaminiltransferasa 18 GT27 374378 polypeptide N-11p15.3 acetylgalactosaminyltransferase 18
GT27 2590 polipéptido N- 1q41-q42 acetilgalactosaminiltransferasa 2 GT27 2590 polypeptide N- 1q41-q42 acetylgalactosaminyltransferase 2
GT27 2591 polipéptido N- 2q24-q31 acetilgalactosaminiltransferasa 3 GT27 2591 N-2q24-q31 acetylgalactosaminyltransferase 3 polypeptide
GT27 8693 polipéptido N- 12q21.33 acetilgalactosaminiltransferasa 4 GT27 8693 polypeptide N- 12q21.33 acetylgalactosaminyltransferase 4
GT27 11227 polipéptido N- 2q24.1 acetilgalactosaminiltransferasa 5 GT27 11227 polypeptide N-2q24.1 acetylgalactosaminyltransferase 5
GT27 11226 polipéptido N- 12q 13 acetilgalactosaminiltransferasa 6 GT27 11226 N-12q13 polypeptide acetylgalactosaminyltransferase 6
GT27 51809 polipéptido N- 4q31.1 acetilgalactosaminiltransferasa 7 GT27 51809 polypeptide N-4q31.1 acetylgalactosaminyltransferase 7
GT27 26290 polipéptido N- 12p13.3 acetilgalactosaminiltransferasa 8 GT27 26290 polypeptide N-12p13.3 acetylgalactosaminyltransferase 8
GT27 50614 polipéptido N- 12q24.33 acetilgalactosaminiltransferasa 9 GT27 50614 polypeptide N- 12q24.33 acetylgalactosaminyltransferase 9
GT27 168391 similar al polipéptido N- 7q36.1 acetilgalactosaminiltransferasa 5 GT27 168391 N-7q36.1 acetylgalactosaminyltransferase 5 polypeptide-like
GT27 442117 similar al polipéptido N- 4q34.1 acetilgalactosaminiltransferasa 6 GT27 442117 N-4q34.1 acetylgalactosaminyltransferase 6 polypeptide-like
GT6 26301 globósido a1,3-N- 9q34.13-acetilgalactosaminiltransferasa 1 q34.3 GT14 2650 glucosaminil (N-acetil) transferasa 1, 9q13 GT6 26301 globoside a1,3-N-acetylgalactosaminyltransferase 1 9q34.13 q34.3 GT14 2650 glucosaminyl (N-acetyl) transferase 1, 9q13
núcleo 2 core 2
GT14 2651 glucosaminil (N-acetil) transferasa 2, 6p24.2 enzima ramificadora I GT14 2651 glucosaminyl (N-acetyl) transferase 2, 6p24.2 branching enzyme I
GT14 9245 glucosaminil (N-acetil) transferasa 3, tipo 15q21.3 mucina GT14 9245 glucosaminyl (N-acetyl) transferase 3, type 15q21.3 mucin
GT14 51301 glucosaminil (N-acetil) transferasa 4, 5q12 GT14 51301 glucosaminyl (N-acetyl) transferase 4, 5q12
núcleo 2 core 2
GT14 644378 glucosaminil (N-acetil) transferasa 6 6p24.2 GT14 140687 miembro 7 de la familia de la glucosaminil 20q13.2 (N-acetil) transferasa GT14 644378 glucosaminyl (N-acetyl) transferase 6 6p24.2 GT14 140687 glucosaminyl (N-acetyl) transferase family member 7 20q13.2
GT6 2681 glicoproteína, pseudogén de a- 9q33.2 galactosiltransferasa 1 GT6 2681 glycoprotein, pseudogene of a-9q33.2 galactosyltransferase 1
GT4 144423 dominio 1 que contiene 12q24.33 glicosiltransferasa 1 GT4 144423 domain 1 containing 12q24.33 glycosyltransferase 1
GT6 360203 dominio 1 que contiene 9q34.3 GT6 360203 domain 1 containing 9q34.3
glicosiltransferasa 6 glycosyltransferase 6
Familia Identificación Símbolo® Descripción® Ubicación CAZy(1) genética® en el mapa® GT8 55830GLT8D1dominio 1 que contiene 3p21.1 glicosiltransferasa 8 Family Identification Symbol® Description® Genetic CAZy(1) location® on map® GT8 55830GLT8D1domain 1 containing 3p21.1 glycosyltransferase 8
GT8 83468GLT8D2dominio 2 que contiene 12q glicosiltransferasa 8 GT8 83468GLT8D2domain 2 containing 12q glycosyltransferase 8
GT4 79712GTDC1dominio 1 similar que contiene 2q22.3 GT4 79712GTDC1 domain 1 similar containing 2q22.3
glicosiltransferasa glycosyltransferase
GT8 283464GXYLT1glucósido xilosiltransferasa 1 12q 12 GT8 727936GXYLT2xilósido xilosiltransferasa 2 3p13 GT8 2992GYG1glucogenina 1 3q24-q25.1 GT8 8908GYG2glucogenina 2 Xp22.3 GT8/49 120071GYLTL1Bsimilar a la glicosiltransferasa 1B, 11 p11.2 GT8 283464GXYLT1glucoside xylosyltransferase 1 12q 12 GT8 727936GXYLT2xyloside xylosyltransferase 2 3p13 GT8 2992GYG1glycogenin 1 3q24-q25.1 GT8 8908GYG2glycogenin 2 Xp22.3 GT8/49 120071GYLTL1Bglycosyltransferase-like 1B, 11 p11.2
LARGE2 LARGE2
GT3 2997GYS1glucógeno sintasa 1 (músculo) 19q13.3 GT3 2998GYS2glucógeno sintasa 2 (hígado) 12p12.2 GT2 3036HAS1hialuronano sintasa 1 19q13.4 GT2 3037HAS2hialuronano sintasa 2 8q24.12 GT2 3038HAS3hialuronano sintasa 3 16q22.1 GT90 79070KDELC1KDEL (Lys-Asp-Glu-Leu) que contiene 1 13q33 glucosiltransferasa similar GT3 2997GYS1glycogen synthase 1 (muscle) 19q13.3 GT3 2998GYS2glycogen synthase 2 (liver) 12p12.2 GT2 3036HAS1hyaluronan synthase 1 19q13.4 GT2 3037HAS2hyaluronan synthase 2 8q24.12 GT2 3038HAS3hyaluronan synthase 3 16q22.1 GT90 79070KDELC1KDEL (Lys-Asp-Glu-Leu)-containing 1 13q33 glucosyltransferase-like
GT8/49 9215 LARGE p1,3-xilosiltransferasa 22q12.3 GT31 3955LFNGO-fucosilpéptido 3-pN- 7p22.2 acetilglucosaminiltransferasa GT8/49 9215 LARGE p1,3-xylosyltransferase 22q12.3 GT31 3955LFNGO-fucosylpeptide 3-pN- 7p22.2 acetylglucosaminyltransferase
GT31 4242MFNGO-fucosilpéptido 3-pN- 22q12 acetilglucosaminiltransferasa GT31 4242MFNGO-fucosylpeptide 3-pN- 22q12 acetylglucosaminyltransferase
GT13 4245MGAT1manosil a1,3-glicoproteína p1,2N- 5q35 GT13 4245MGAT1mannosyl a1,3-glycoprotein p1,2N- 5q35
acetilglucosaminiltransferasa acetylglucosaminyltransferase
GT16 4247MGAT2manosil a1,6-glicoproteína p1,2N- 14q21 acetilglucosaminiltransferasa GT16 4247MGAT2mannosyl a1,6-glycoprotein p1,2N- 14q21 acetylglucosaminyltransferase
GT17 4248MGAT3manosil a1,4-glicoproteína p1,4N- 22q13.1 acetilglucosaminiltransferasa GT17 4248MGAT3mannosyl a1,4-glycoprotein p1,4N- 22q13.1 acetylglucosaminyltransferase
GT54 11320MGAT4Amanosil a1,3-glicoproteína p1,4N- 2q12 GT54 11320MGAT4Amanosyl a1,3-glycoprotein p1,4N- 2q12
acetilglucosaminiltransferasa acetylglucosaminyltransferase
GT54 11282MGAT4Bmanosil a1,3-glicoproteína p1,4N- 5q35 GT54 11282MGAT4Bmannosyl a1,3-glycoprotein p1,4N- 5q35
acetilglucosaminiltransferasa acetylglucosaminyltransferase
GT54 25834MGAT4Cmanosil a1,3-glicoproteína p1,4N- 12q21 acetilglucosaminiltransferasa GT54 25834MGAT4Cmannosyl a1,3-glycoprotein p1,4N- 12q21 acetylglucosaminyltransferase
GT18 4249MGAT5manosil a1,6-glicoproteína p1,6N- 2q21.3 acetilglucosaminiltransferasa GT18 4249MGAT5mannosyl a1,6-glycoprotein p1,6N-2q21.3 acetylglucosaminyltransferase
GT18 146664MGAT5Bmanosil a1,6-glicoproteína p1,6N- 17q25.2 acetilglucosaminiltransferasa, isoencima GT18 146664MGAT5Bmannosyl a1,6-glycoprotein p1,6N- 17q25.2 acetylglucosaminyltransferase, isoenzyme
B B
GT41 8473OGTN-acetilglucosamina O-ligada (GlcNAc) Xq13 GT41 8473OGTN-O-linked acetylglucosamine (GlcNAc) Xq13
transferasa transferase
GT4 5277PIGAbiosíntesis de anclajes de glicanos de Xp22.1 fosfatidilinositol, clase A GT4 5277PIGAbiosynthesis of glycan anchors from Xp22.1 phosphatidylinositol, class A
GT22 9488PIGBbiosíntesis de anclajes de glicanos de 15q21.3 fosfatidilinositol, clase B GT22 9488PIGB15q21.3 phosphatidylinositol glycan anchor biosynthesis, class B
GT50 93183PIGMbiosíntesis de anclajes de glicanos de 1q23.2 fosfatidilinositol, clase M GT50 93183PIGM 1q23.2 phosphatidylinositol glycan anchor biosynthesis, class M
GT76 55650PIGVbiosíntesis de anclajes de glicanos de 1 p36.11 fosfatidilinositol, clase V GT76 55650PIGVGlycan anchor biosynthesis of 1 p36.11 phosphatidylinositol, class V
GT22 80235PIGZbiosíntesis de anclajes de glicanos de 3q29 GT22 80235PIGZ 3q29 glycan anchor biosynthesis
fosfatidilinositol, clase Z phosphatidylinositol, class Z
GTnc 8985PLOD3procolágeno-lisina, 2-oxoglutarato 5- 7q22 GTnc 8985PLOD3procollagen-lysine, 2-oxoglutarate 5- 7q22
dioxigenasa 3 dioxygenase 3
GT65 23509POFUT1O-fucosiltransferasa 1 20q11 GT68 23275 POFUT2O-fucosiltransferasa 2 21q22.3 Familia Identificación Símbolo® Descripción® Ubicación CAZy(1) genética® en el mapa® GT90 56983POGLUT1O-glucosiltransferasa 1 3q13.33 GT13 55624POMGNT1O-ligada-manosa p1,2-N- 1p34.1 acetilglucosaminiltransferasa 1 GT65 23509POFUT1O-fucosyltransferase 1 20q11 GT68 23275 POFUT2O-fucosyltransferase 2 21q22.3 Family ID Symbol® Description® Genetic CAZy(1) location® on map® GT90 56983POGLUT1O-glucosyltransferase 1 3q13.33 GT13 55624POMGNT1O-mannose-linked p1,2-N-1p34.1 acetylglucosaminyltransferase 1
GT61 84892POMGNT2O-ligada-manosa p1,4-N- 3p22.1 acetilglucosaminiltransferasa 2 GT61 84892POMGNT2O-linked-mannose p1,4-N- 3p22.1 acetylglucosaminyltransferase 2
GT39 10585POMT1O-manosil-transferasa 1 9q34.1 GT39 29954POMT2O-manosil-transferasa 2 14q24 GT35 5834PYGBfosforilasa, glucógeno; cerebro 20p11.21 GT35 5836PYGLfosforilasa, glucógeno, hígado 14q21-q22 GT35 5837PYGMfosforilasa, glucógeno, músculo 11q12-q13.2 GT31 5986RFNGO-fucosilpéptido 3-pN- 17q25 acetilglucosaminiltransferasa GT39 10585POMT1O-mannosyltransferase 1 9q34.1 GT39 29954POMT2O-mannosyltransferase 2 14q24 GT35 5834PYGBphosphorylase, glycogen; brain 20p11.21 GT35 5836PYGLphosphorylase, glycogen, liver 14q21-q22 GT35 5837PYGMphosphorylase, glycogen, muscle 11q12-q13.2 GT31 5986RFNGO-fucosylpeptide 3-pN- 17q25 acetylglucosaminyltransferase
GT29 6482ST3GAL1p-galactósido a-2,3-sialiltransferasa 1 8q24.22 GT29 6483ST3GAL2p-galactósido a-2,3-sialiltransferasa 2 16q22.1 GT29 6487ST3GAL3p-galactósido a-2,3-sialiltransferasa 3 1p34.1 GT29 6484ST3GAL4p-galactósido a-2,3-sialiltransferasa 4 11q24.2 GT29 8869ST3GAL5p-galactósido a-2,3-sialiltransferasa 5 2p11.2 GT29 10402ST3GAL6p-galactósido a-2,3-sialiltransferasa 6 3q 12.1 GT29 6480ST6GAL1p-galactosamida a-2,6-sialiltransferasa 1 3q27-q28 GT29 84620ST6GAL2p-galactosamida a-2,6-sialiltransferasa 2 2q11.2-q12.1 GT29 55808ST6GALNAC1a-N-acetil-neuraminil-2,3-p-galactosil- 17q25.1 GT29 6482ST3GAL1p-galactoside a-2,3-sialyltransferase 1 8q24.22 GT29 6483ST3GAL2p-galactoside a-2,3-sialyltransferase 2 16q22.1 GT29 6487ST3GAL3p-galactoside a-2,3-sialyltransferase 3 1p34.1 GT29 6484ST3GAL4p-galactoside a-2,3-sialyltransferase 4 11q24.2 GT29 8869ST3GAL5p-galactoside a-2,3-sialyltransferase 5 2p11.2 GT29 10402ST3GAL6p-galactoside a-2,3-sialyltransferase 6 3q 12.1 GT29 6480ST6GAL1p-galactosamide a-2,6-sialyltransferase 1 3q27-q28 GT29 84620ST6GAL2p-galactosamide a-2,6-sialyltransferase 2 2q11.2-q12.1 GT29 55808ST6GALNAC1a-N-acetyl-neuraminyl-2,3-p-galactosyl- 17q25.1
1,3-N-acetilgalactosaminida a-2,6-sialiltransferasa 1 1,3-N-acetylgalactosaminide a-2,6-sialyltransferase 1
GT29 10610ST6GALNAC2a-N-acetil-neuraminil-2,3-p-galactosil- 17q25.1 GT29 10610ST6GALNAC2a-N-acetyl-neuraminyl-2,3-p-galactosyl- 17q25.1
1,3-N-acetilgalactosaminida a-2,6-sialiltransferasa 2 1,3-N-acetylgalactosaminide a-2,6-sialyltransferase 2
GT29 256435ST6GALNAC3a-N-acetil-neuraminil-2,3-p-galactosil- 1p31.1 GT29 256435ST6GALNAC3a-N-acetyl-neuraminyl-2,3-p-galactosyl- 1p31.1
1,3-N-acetilgalactosaminida a-2,6-sialiltransferasa 3 1,3-N-acetylgalactosaminide a-2,6-sialyltransferase 3
GT29 27090ST6GALNAC4a-N-acetil-neuraminil-2,3-p-galactosil- 9q34 GT29 27090ST6GALNAC4a-N-acetyl-neuraminyl-2,3-p-galactosyl- 9q34
1,3-N-acetilgalactosaminida a-2,6-sialiltransferasa 4 1,3-N-acetylgalactosaminide a-2,6-sialyltransferase 4
GT29 81849ST6GALNAC5a-N-acetil-neuraminil-2,3-p-galactosil- 1p31.1 GT29 81849ST6GALNAC5a-N-acetyl-neuraminyl-2,3-p-galactosyl- 1p31.1
1,3-N-acetilgalactosaminida a-2,6-sialiltransferasa 5 1,3-N-acetylgalactosaminide a-2,6-sialyltransferase 5
GT29 30815ST6GALNAC6a-N-acetil-neuraminil-2,3-p-galactosil- 9q34.11 GT29 30815ST6GALNAC6a-N-acetyl-neuraminyl-2,3-p-galactosyl- 9q34.11
1,3-N-acetilgalactosaminida a-2,6-sialiltransferasa 6 1,3-N-acetylgalactosaminide a-2,6-sialyltransferase 6
GT29 6489ST8SIA1o-N-acetil-neuraminida a-2,8- 12p12.1-sialiltransferasa 1 p11.2 GT29 8128ST8SIA2o-N-acetil-neuraminida a-2,8- 15q26 sialiltransferasa 2 GT29 6489ST8SIA1o-N-acetyl-neuraminide a-2,8- 12p12.1-sialyltransferase 1 p11.2 GT29 8128ST8SIA2o-N-acetyl-neuraminide a-2,8- 15q26 sialyltransferase 2
GT29 51046ST8SIA3o-N-acetil-neuraminida a-2,8- 18q21.31 sialiltransferasa 3 GT29 51046ST8SIA3o-N-acetyl-neuraminide a-2,8- 18q21.31 sialyltransferase 3
GT29 7903ST8SIA4a-N-acetil-neuraminida a-2,8- 5q21 GT29 7903ST8SIA4a-N-acetyl-neuraminide a-2,8- 5q21
sialiltransferasa 4 sialyltransferase 4
GT29 29906ST8SIA5o-N-acetil-neuraminida a-2,8- 18q21.1 sialiltransferasa 5 GT29 29906ST8SIA5o-N-acetyl-neuraminide a-2,8- 18q21.1 sialyltransferase 5
GT29 338596ST8SIA6o-N-acetil-neuraminida a-2,8- 10p12.33 sialiltransferasa 6 GT29 338596ST8SIA6o-N-acetyl-neuraminide a-2,8- 10p12.33 sialyltransferase 6
GT66 3703STT3Asubunidad del complejo 11q23.3 oligosacariltransferasa (catalítica) GT66 3703STT3A subunit of the 11q23.3 oligosaccharyltransferase complex (catalytic)
GT66 201595STT3Bsubunidad del complejo 3p23 GT66 201595STT3B subunit of the 3p23 complex
oligosacariltransferasa (catalítica) oligosaccharyltransferase (catalytic)
GTnc 10329 TMEM5proteína transmembrana 5 12q14.2 Familia Identificación Símbolo Descripción® Ubicación CAZy(1) genética® en el mapa® GT21 7357ST8SIAUDP-glucosa ceramida 9q31 GTnc 10329 TMEM5 transmembrane protein 5 12q14.2 Family Identification Symbol Description® Genetic CAZy(1) location® on map® GT21 7357ST8SIAUDP-glucose ceramide 9q31
glucosiltransferasa glucosyltransferase
GT24 56886UGGT1 UDP-glucosa glucoproteína 2q14.3 GT24 56886UGGT1 UDP-glucose glycoprotein 2q14.3
glucosiltransferasa 1 glucosyltransferase 1
GT24 55757UGGT2UDP-glucosa glicoproteína 13q32.1 glucosiltransferasa 2 GT24 55757UGGT2UDP-glucose glycoprotein 13q32.1 glucosyltransferase 2
GT1 54658UGT1A1Familia de UDP glucuronosiltransferasa 2q37 GT1 54658UGT1A1UDP glucuronosyltransferase 2q37 family
1, polipéptido A1 1, polypeptide A1
GT1 54575UGT1A10Familia UDP glucuronosiltransferasa 1, 2q37 GT1 54575UGT1A10UDP glucuronosyltransferase 1, 2q37 family
polipéptido A10 A10 polypeptide
GT1 54659UGT1A3Familia UDP glucuronosiltransferasa 1, 2q37 GT1 54659UGT1A3UDP family glucuronosyltransferase 1, 2q37
polipéptido A3 A3 polypeptide
GT1 54657UGT1A4Familia UDP glucuronosiltransferasa 1, 2q37 GT1 54657UGT1A4UDP family glucuronosyltransferase 1, 2q37
polipéptido A4 A4 polypeptide
GT1 54579UGT1A5Familia UDP glucuronosiltransferasa 1, 2q37 GT1 54579UGT1A5UDP glucuronosyltransferase 1, 2q37 family
polipéptido A5 A5 polypeptide
GT1 54578UGT1A6Familia UDP glucuronosiltransferasa 1, 2q37 GT1 54578UGT1A6UDP glucuronosyltransferase 1, 2q37 family
polipéptido A6 A6 polypeptide
GT1 54577UGT1A7Familia UDP glucuronosiltransferasa 1, 2q37 GT1 54577UGT1A7UDP glucuronosyltransferase 1, 2q37 family
polipéptido A7 A7 polypeptide
GT1 54576UGT1A8Familia UDP glucuronosiltransferasa 1, 2q37 GT1 54576UGT1A8UDP glucuronosyltransferase 1, 2q37 family
polipéptido A8 A8 polypeptide
GT1 54600UGT1A9Familia UDP glucuronosiltransferasa 1, 2q37 GT1 54600UGT1A9UDP family glucuronosyltransferase 1, 2q37
polipéptido A9 A9 polypeptide
GT1 10941UGT2A1Familia UDP glucuronosiltransferasa 2, 4q13 GT1 10941UGT2A1UDP glucuronosyltransferase 2 family, 4q13
polipéptido A1 A1 polypeptide
GT1 79799UGT2A3Familia UDP glucuronosiltransferasa 2, 4q13.2 GT1 79799UGT2A3UDP glucuronosyltransferase 2 family, 4q13.2
polipéptido A3 A3 polypeptide
GT1 7365UGT2B10Familia UDP glucuronosiltransferasa 2, 4q13.2 GT1 7365UGT2B10UDP glucuronosyltransferase 2 family, 4q13.2
polipéptido B10 B10 polypeptide
GT1 10720UGT2B11Familia UDP glucuronosiltransferasa 2, 4q13.2 GT1 10720UGT2B11UDP glucuronosyltransferase 2 family, 4q13.2
polipéptido B11 B11 polypeptide
GT1 7366UGT2B15Familia UDP glucuronosiltransferasa 2, 4q13 GT1 7366UGT2B15UDP glucuronosyltransferase 2 family, 4q13
polipéptido B15 B15 polypeptide
GT1 7367UGT2B17Familia UDP glucuronosiltransferasa 2, 4q13 GT1 7367UGT2B17UDP glucuronosyltransferase 2 family, 4q13
polipéptido B17 B17 polypeptide
GT1 54490UGT2B28Familia UDP glucuronosiltransferasa 2, 4q13.2 GT1 54490UGT2B28UDP glucuronosyltransferase 2 family, 4q13.2
polipéptido B28 B28 polypeptide
GT1 7363UGT2B4Familia UDP glucuronosiltransferasa 2, 4q13 GT1 7363UGT2B4UDP glucuronosyltransferase 2 family, 4q13
polipéptido B4 polypeptide B4
GT1 7364UGT2B7Familia UDP glucuronosiltransferasa 2, 4q 13 GT1 7364UGT2B7UDP glucuronosyltransferase 2, 4q 13 family
polipéptido B7 B7 polypeptide
GT1 133688UGT3A1Familia UDP glicosiltransferasa 3, 5p13.2 GT1 133688UGT3A1UDP glycosyltransferase 3 family, 5p13.2
polipéptido A1 A1 polypeptide
GT1 167127UGT3A2Familia UDP glicosiltransferasa 3, 5p13.2 GT1 167127UGT3A2UDP glycosyltransferase 3 family, 5p13.2
polipéptido A2 A2 polypeptide
GT1 7368UGT8UDP glicosiltransferasa 8 4q26 GT27 64409WBSCR17Región cromosómica 17 del síndrome de 7q11.23 Williams-Beuren GT1 7368UGT8UDP glycosyltransferase 8 4q26 GT27 64409WBSCR17Chromosomal region 17 of 7q11.23 Williams-Beuren syndrome
GT8 152002XXYLT1xilósido xilosiltransferasa 1 3q29 GT8 152002XXYLT1 xyloside xylosyltransferase 1 3q29
GT14 64131 XYLT1xilosiltransferasa I 16p12.3 GT14 64131 XYLT1xylosyltransferase I 16p12.3
GT14 64132XYLT2xilosiltransferasa II 17q21.33 (1) Sistema de clasificación GT (Lombard et al. (2013). Nucí Acid Res 42:D1P:D490-D495)(2) símbolo del gen(3) ID del gen GenBank(4) Nombre de la proteína UniProt(5) Posición cromosómica humana (hg19)_____ GT14 64132XYLT2xylosyltransferase II 17q21.33 (1) GT classification system (Lombard et al. (2013). Nucí Acid Res 42:D1P:D490-D495)(2) gene symbol(3) GenBank gene ID(4) UniProt protein name(5) Human chromosomal position (hg19)_____
La mayoría de los genes de glicosiltransferasa de CHO ortólogos correspondientes se asignaron previamente en relación con la secuenciación reciente del genoma de CHO (Xu, Nagarajan et al. 2011), pero algunos genes se asignaron incorrectamente o se omitieron. El conjunto actual de genes de glicosiltransferasa ortólogos en humanos y CHO se enumeran en la TABLA 2. Most of the corresponding orthologous CHO glycosyltransferase genes were previously assigned in connection with the recent sequencing of the CHO genome (Xu, Nagarajan et al. 2011), but some genes were incorrectly assigned or omitted. The current set of orthologous glycosyltransferase genes in humans and CHO are listed in Table 2.
Tabla 2. Genes GTfs del hámster chino(Cricetulus griseus)Familia CAZy(1) Símbolo(2) ID del gen(3) Descripción*4) Table 2. GTfs genes of the Chinese hamster (Cricetulus griseus) Family CAZy(1) Symbol(2) Gene ID(3) Description*4)
Familia CAZy(1) Símbolo(2) Identificació Descripción*4* CAZy Family(1) Symbol(2) Identification Description*4*
genética*3* genetics*3*
GT1Alg13100754023 Subunidad de la UDP-N-acetilglucosaminiltransferasa GT1Alg13100754023 UDP-N-acetylglucosaminyltransferase subunit
GT1Alg14100773644 Subunidad de la UDP-N-acetilglucosaminiltransferasa GT1Alg14100773644 UDP-N-acetylglucosaminyltransferase subunit
GT1U g tla l100755423 UDP-glucuronosiltransferasa 1-6 GT1U g tla l100755423 UDP-glucuronosyltransferase 1-6
GT1Ugt2a1100762963 Familia 2 de la UDP glucuronosiltransferasa, polipéptido A1, locus complejo GT1Ugt2a1100762963 UDP glucuronosyltransferase family 2, polypeptide A1, complex locus
GT1Ugt2a3100762673 UDP-glucuronosiltransferasa 2A3 GT1Ugt2a3100762673 UDP-glucuronosyltransferase 2A3
GT2Alg5100769679 ALG5, dolicil-fosfato p-glucosiltransferasa GT2B3gntl1100751193 similar a UDP-GlcNAc:pGal p-1,3-N-acetilglucosaminiltransferasa 1 GT2Alg5100769679 ALG5, dolicyl-phosphate p-glucosyltransferase GT2B3gntl1100751193 similar to UDP-GlcNAc:pGal p-1,3-N-acetylglucosaminyltransferase 1
GT2Dpm1100689420 dolicil-fosfato mannosiltransferasa polipéptido 1, subunidad catalítica GT2Dpm1100689420 dolichyl-phosphate mannosyltransferase polypeptide 1, catalytic subunit
GT2Has2100751055 hialuronano sintasa 2 GT2Has2100751055 hyaluronan synthase 2
GT2Has2100751055 hialuronano sintasa 2 GT2Has2100751055 hyaluronan synthase 2
GT2Has3100757895 hialuronano sintasa 3 GT2Has3100757895 hyaluronan synthase 3
GT3Gys1100769788 glucógeno sintasa 1 (músculo) GT3Gys1100769788 glycogen synthase 1 (muscle)
GT3Gys2100770628 glucógeno sintasa 2 (hígado) GT3Gys2100770628 glycogen synthase 2 (liver)
GT4Alg11100771009 a-1,2-manosiltransferasa GT4Alg11100771009 a-1,2-mannosyltransferase
GT4Alg2100768412 a-1,3/1,6-manosiltransferasa GT4Alg2100768412 a-1,3/1,6-mannosyltransferase
GT4Glt1d1100761757 dominio 1 que contiene glicosiltransferasa 1 GT4Gtdc1100752161 dominio 1 similar que contiene glicosiltransferasa GT4Glt1d1100761757 domain 1 containing glycosyltransferase 1 GT4Gtdc1100752161 domain 1 containing glycosyltransferase similar
GT4Piga100773712 biosíntesis de anclajes de glicanos de fosfatidilinositol, clase A GT4Piga100773712 biosynthesis of phosphatidylinositol glycan anchors, class A
GT6Abo100772592 Grupo sanguíneo ABO GT6Abo100772592 ABO blood group
GT6Gbgt1100771256 globoside 1 p 1,3-N-acetilgalactosaminiltransferasa GT6Gbgt1100771256 globoside 1 p 1,3-N-acetylgalactosaminyltransferase
GT7B4galnt3100756528 p-1,4-N-acetil-galactosaminiltransferasa 3 GT7B4galnt4100758404 p-1,4-N-acetil-galactosaminiltransferasa 4 GT7B4galt1100689430 UDP-Gal:pGlcNAc p1,4-galactosiltransferasa, polipéptido 1 GT7B4galt2100689434 UDP-Gal:pGlcNAc p1,4-galactosiltransferasa, polipéptido 2 GT7B4galt3100689346 UDP-Gal:pGlcNAc p1,4-galactosiltransferasa, polipéptido 3 GT7B4galnt4100689435 UDP-Gal:pGlcNAc p1,4-galactosiltransferasa, polipéptido 4 GT7B4galt5100689347 UDP-Gal:pGlcNAc p1,4-galactosiltransferasa, polipéptido 5 GT7B4galt6100689438 UDP-Gal:pGlcNAc p1,4-galactosiltransferasa, polipéptido 6 GT7B4galt7100769652 xilosilproteína p1,4-galactosiltransferasa, polipéptido 7 GT7B4galnt3100756528 p-1,4-N-acetylgalactosaminyltransferase 3 GT7B4galnt4100758404 p-1,4-N-acetylgalactosaminyltransferase 4 GT7B4galt1100689430 UDP-Gal:pGlcNAc p1,4-galactosyltransferase, polypeptide 1 GT7B4galt2100689434 UDP-Gal:pGlcNAc p1,4-galactosyltransferase, polypeptide 2 GT7B4galt3100689346 UDP-Gal:pGlcNAc p1,4-galactosyltransferase, polypeptide 3 GT7B4galnt4100689435 UDP-Gal:pGlcNAc p1,4-galactosyltransferase, polypeptide 4 GT7B4galt5100689347 UDP-Gal:pGlcNAc p1,4-galactosyltransferase, polypeptide 5 GT7B4galt6100689438 UDP-Gal:pGlcNAc p1,4-galactosyltransferase, polypeptide 6 GT7B4galt7100769652 xylosylprotein p1,4-galactosyltransferase, polypeptide 7
GT7/GT3 1Chpf100765856 factor polimerizador de condroitina GT7/GT3 1Chsy1100770803 condroitín sulfato sintasa 1 GT7/GT3 1Chpf100765856 chondroitin polymerizing factor GT7/GT3 1Chsy1100770803 chondroitin sulfate synthase 1
GT7/GT3 1Chsy3100767985 condroitín sulfato sintasa 3 GT7/GT3 1Chsy3100767985 chondroitin sulfate synthase 3
GT7Csgalnact1100754969 sulfato de condroitina N-acetilgalactosaminiltransferasa 1 GT7Csgalnact1100754969 chondroitin sulfate N-acetylgalactosaminyltransferase 1
GT7Csgalnact2100770830 sulfato de condroitina N-acetilgalactosaminiltransferasa 2 GT7Csgalnact2100770830 chondroitin sulfate N-acetylgalactosaminyltransferase 2
GT8Glt8d1100762757 dominio 1 que contiene glicosiltransferasa 8 GT8Glt8d2100772458 dominio 2 que contiene glicosiltransferasa 8 GT8Gxylt1100760543 glucósido xilosiltransferasa 1 GT8Glt8d1100762757 domain 1 containing glycosyltransferase 8 GT8Glt8d2100772458 domain 2 containing glycosyltransferase 8 GT8Gxylt1100760543 glycoside xylosyltransferase 1
GT8Gxylt2100758512 xilósido xilosiltransferasa 2 GT8Gxylt2100758512 xyloside xylosyltransferase 2
GT8Gyg1100751671 glucogenina 1 GT8Gyg1100751671 glycogenin 1
GT8/49Gyltl1b100750932 similar a la glicosiltransferasa 1B GT8/49Grande100765249 similar a laglicosiltransferasa GT8/49Gyltl1b100750932 glycosyltransferase-like 1B GT8/49Grande100765249 laglycosyltransferase-like
GT8Xxylt1100760146 xilósido xilosiltransferasa 1 GT8Xxylt1100760146 xyloside xylosyltransferase 1
Familia CAZy(1) Símbol Identificació Descripción® CAZy Family(1) Symbol Identification Description®
genética® genetics®
GT10Fut10100760260 fucosiltransferasa 10 (a (1,3) fucosiltransferasa) GT10Fut10100760260 fucosyltransferase 10 (a(1,3)fucosyltransferase)
GT10Futí 1100758336 fucosiltransferasa 11 (a (1,3) fucosiltransferasa) GT10Futí 1100758336 fucosyltransferase 11 (a (1,3) fucosyltransferase)
GT10Fut4100754814 fucosiltransferasa 4 (a (1,3) fucosiltransferasa, mieloide específica) GT10Fut6a100689084 a1,3 fucosiltransferasa 6A GT10Fut4100754814 fucosyltransferase 4 (a(1,3) fucosyltransferase, myeloid specific) GT10Fut6a100689084 a1,3 fucosyltransferase 6A
GT10Fut6b100689083 a1,3 fucosiltransferasa 6B GT10Fut6b100689083 a1,3 fucosyltransferase 6B
GT10Fut7100772214 a1,3 fucosiltransferasa GT10Fut7100772214 a1,3 fucosyltransferase
GT10Fut9100689036 a1,3 fucosiltransferasa GT10Fut9100689036 a1,3 fucosyltransferase
GT11Futí100757047 galactósido 2o-L-fucosiltransferasa, grupo sanguíneo H GT11Futí100757047 galactoside 2o-L-fucosyltransferase, blood group H
GT11Fut2100751185 fucosiltransferasa 2 GT11Fut2100751185 fucosyltransferase 2
GT12B4gaIn100764682 p1,4-N-acetil-galactosaminiltransferasa 1 GT12B4gaIn100760696 p1,4-N-acetil-galactosaminiltransferasa 2 GT13Mgatí100682529 manosil (a1,3)-glicoproteína p1,2N-acetilglucosaminiltransferasa GT12B4gaIn100764682 p1,4-N-acetyl-galactosaminyltransferase 1 GT12B4gaIn100760696 p1,4-N-acetyl-galactosaminyltransferase 2 GT13Mgatí100682529 mannosyl (a1,3)-glycoprotein p1,2N-acetylglucosaminyltransferase
GT13Pomgn100772511 proteína O-ligada manosa N-acetilglucosaminiltransferasa 1 (p1,2-) GT14Gentí100767124 glucosaminil (N-acetil) transferasa 1, núcleo GT13Pomgn100772511 O-linked protein mannose N-acetylglucosaminyltransferase 1 (p1,2-) GT14Gentí100767124 glucosaminyl (N-acetyl) transferase 1, nucleus
2 2
GT14Gen t3100774815 glucosaminil (N-acetil) transferasa 3, tipo mucina GT14Gen t3100774815 glucosaminyl (N-acetyl) transferase 3, mucin type
GT14Gen t4100757239 glucosaminil (N-acetil) transferasa 4, núcleo GT14Gen t4100757239 glucosaminyl (N-acetyl) transferase 4, nucleus
2 2
GT14Gcnt7100760777 miembro 7 de la familia de la glucosaminil (N-acetil) transferasa GT14Gcnt7100760777 member 7 of the glucosaminyl (N-acetyl) transferase family
GT14Xyltí100756878 xilosiltransferasa I GT14Xyltí100756878 xylosyltransferase I
GT14Xylt2100759604 xilosiltransferasa II GT14Xylt2100759604 xylosyltransferase II
GT16Mgat2100753385 manosil (a1,6)-glicoproteína p-1,2-N-acetilglucosaminiltransferasa GT16Mgat2100753385 mannosyl (α1,6)-glycoprotein p-1,2-N-acetylglucosaminyltransferase
GT17Mgat3100689076 manosil (p1,4)-glicoproteína p-1,4-N-acetilglucosaminiltransferasa GT17Mgat3100689076 mannosyl(p1,4)-glycoprotein p-1,4-N-acetylglucosaminyltransferase
GT18Mgat5100760162 manosil (p 1,6)-glicoproteína p-1,6-N-acetilglucosaminiltransferasa GT18Mgat5100760162 mannosyl(p 1,6)-glycoprotein p-1,6-N-acetylglucosaminyltransferase
GT18Mgat5b100771275 manosil (a1,6)-glicoproteína p-1,6-N-acetilglucosaminiltransferasa GT18Mgat5b100771275 mannosyl(a1,6)-glycoprotein p-1,6-N-acetylglucosaminyltransferase
GT21Ugcg100689432 UDP-glucosa ceramida glucosiltransferasa GT22Algí2100770096 a-1,6-manosiltransferasa GT21Ugcg100689432 UDP-glucose ceramide glucosyltransferase GT22Algí2100770096 a-1,6-mannosyltransferase
GT22Alg9100755062 a-1,2-manosiltransferasa GT22Alg9100755062 a-1,2-mannosyltransferase
GT22Pigb100768002 biosíntesis de anclajes de glicanos de fosfatidilinositol, clase B GT22Pigb100768002 Biosynthesis of phosphatidylinositol glycan anchors, class B
GT22Pigz100750622 biosíntesis de anclajes de glicanos de fosfatidilinositol, clase Z GT22Pigz100750622 biosynthesis of phosphatidylinositol glycan anchors, class Z
GT23Fut8100751648 a-1,6-manosiltransferasa) GT23Fut8100751648 a-1,6-mannosyltransferase)
GT24Uggtí100773968 UDP-glucosa glucoproteína glucosiltransferasa 1 GT24Uggtí100773968 UDP-glucose glycoprotein glucosyltransferase 1
GT24Uggt2100762273 UDP-glucosa glicoproteína glucosiltransferasa 2 GT24Uggt2100762273 UDP-glucose glycoprotein glucosyltransferase 2
GT25Cerca100765284 molécula de adhesión de células endoteliales cerebrales GT25Cerca100765284 brain endothelial cell adhesion molecule
GT25Colgalt100774081 colágeno p(1-O)galactosiltransferasa 1 GT25Colgalt100764465 colágeno p(1-O)galactosiltransferasa 2 GT27Galntí100763868 polipéptido N-acetilgalactosaminiltransferasa 1 GT27Galntí100768523 polipéptido N-acetilgalactosaminiltransferasa 10 GT27Galntí100758359 polipéptido N-acetilgalactosaminiltransferasa 11 GT27Galntí100772146 polipéptido N- acetilgalactosaminiltransferasa 12 Familia CAZy(1) Símbolo*2) Identificaci Descripción*4) GT25Colgalt100774081 collagen p(1-O)galactosyltransferase 1 GT25Colgalt100764465 collagen p(1-O)galactosyltransferase 2 GT27Galntí100763868 polypeptide N-acetylgalactosaminyltransferase 1 GT27Galntí100768523 polypeptide N-acetylgalactosaminyltransferase 10 GT27Galntí100758359 polypeptide N-acetylgalactosaminyltransferase 11 GT27Galntí100772146 polypeptide N-acetylgalactosaminyltransferase 12 CAZy Family(1) Symbol*2) Identification Description*4)
genética*3) genetics*3)
GT27Galnt13100768831 polipéptido N-acetilgalactosaminiltransferasa 13 GT27Galnt14100759781 polipéptido N-acetilgalactosaminiltransferasa 14 GT27Galnt15100766936 polipéptido N-acetilgalactosaminiltransferasa 15 GT27Galnt16100764829 polipéptido N-acetilgalactosaminiltransferasa 16 GT27Galnt18100767393 polipéptido N-acetilgalactosaminiltransferasa 18 GT27Galnt2100767525 polipéptido N-acetilgalactosaminiltransferasa 2 GT27Galnt3100753226 polipéptido N-acetilgalactosaminiltransferasa 3 GT27Galnt4100765247 polipéptido N-acetilgalactosaminiltransferasa 4 GT27Galnt5100757219 polipéptido N-acetilgalactosaminiltransferasa 5 GT27Galnt6100751126 polipéptido N-acetilgalactosaminiltransferasa 6 GT27Galnt6100751126 polipéptido N-acetilgalactosaminiltransferasa 6 GT27Galnt7100762043 polipéptido N-acetilgalactosaminiltransferasa 7 GT27Galnt8100764127 polipéptido N-acetilgalactosaminiltransferasa 8 GT27Galnt9100773797 polipéptido N-acetilgalactosaminiltransferasa 9 GT27Galntl5100767659 similar al polipéptido N-acetilgalactosaminiltransferasa 5 GT27Galntl6100761752 similar al polipéptido N-acetilgalactosaminiltransferasa 6 GT27Wbser17100750837 Región cromosómica 17 del síndrome de Williams-Beuren GT27Galnt13100768831 polypeptide N-acetylgalactosaminyltransferase 13 GT27Galnt14100759781 polypeptide N-acetylgalactosaminyltransferase 14 GT27Galnt15100766936 polypeptide N-acetylgalactosaminyltransferase 15 GT27Galnt16100764829 polypeptide N-acetylgalactosaminyltransferase 16 GT27Galnt18100767393 polypeptide N-acetylgalactosaminyltransferase 18 GT27Galnt2100767525 polypeptide N-acetylgalactosaminyltransferase 2 GT27Galnt3100753226 polypeptide N-acetylgalactosaminyltransferase 3 GT27Galnt4100765247 polypeptide N-acetylgalactosaminyltransferase 4 GT27Galnt5100757219 polypeptide N-acetylgalactosaminyltransferase 5 GT27Galnt6100751126 polypeptide N-acetylgalactosaminyltransferase 6 GT27Galnt6100751126 polypeptide N-acetylgalactosaminyltransferase 6 GT27Galnt7100762043 polypeptide N-acetylgalactosaminyltransferase 7 GT27Galnt8100764127 polypeptide N-acetylgalactosaminyltransferase 8 GT27Galnt9100773797 polypeptide N-acetylgalactosaminyltransferase 9 GT27Galntl5100767659 similar to polypeptide N-acetylgalactosaminyltransferase 5 GT27Galntl6100761752 N-acetylgalactosaminyltransferase 6-like polypeptide GT27Wbser17100750837 Williams-Beuren syndrome chromosome region 17
GT29St3gal1100754088 p-galactósido a-2,3-sialiltransferasa 1 GT29St3gal1100754088 p-galactósido a-2,3-sialiltransferasa 1 GT29St3gal2100767717 p-galactósido a-2,3-sialiltransferasa 2 GT29St3gal2100767717 p-galactósido a-2,3-sialiltransferasa 2 GT29St3gal3100689187 p-galactósido a-2,3-sialiltransferasa 3 GT29St3gal4100689440 p-galactósido a-2,3-sialiltransferasa 4 GT29St3gal5100754838 p-galactósido a-2,3-sialiltransferasa 5 GT29St3gal6100771326 p-galactósido a-2,3-sialiltransferasa 6 GT29St6gal1100689389 p-galactosamida a-2,6-sialiltransferasa 1 GT29St6gal2100763756 p-galactosamida a-2,6-sialiltransferasa 2 GT29St6galnac1100763224 o-N-acetilgalactosaminida a-2,6-sialiltransferasa 1 GT29St3gal1100754088 p-galactoside a-2,3-sialyltransferase 1 GT29St3gal1100754088 p-galactoside a-2,3-sialyltransferase 1 GT29St3gal2100767717 p-galactoside a-2,3-sialyltransferase 2 GT29St3gal2100767717 p-galactoside a-2,3-sialyltransferase 2 GT29St3gal3100689187 p-galactoside a-2,3-sialyltransferase 3 GT29St3gal4100689440 p-galactoside a-2,3-sialyltransferase 4 GT29St3gal5100754838 p-galactoside a-2,3-sialyltransferase 5 GT29St3gal6100771326 p-galactoside a-2,3-sialyltransferase 6 GT29St6gal1100689389 p-galactosamide a-2,6-sialyltransferase 1 GT29St6gal2100763756 p-galactosamide a-2,6-sialyltransferase 2 GT29St6galnac1100763224 o-N-acetylgalactosaminide a-2,6-sialyltransferase 1
GT29St6galnac3100762285 (a-N-acetil-neuraminil-2,3-beta-galactosil-1.3) -N-acetilgalactosaminida a-2,6-sialiltransferasa 3 GT29St6galnac3100762285 (a-N-acetyl-neuraminyl-2,3-beta-galactosyl-1.3)-N-acetylgalactosaminide a-2,6-sialyltransferase 3
GT29St6galnac4100759065 (a-N-acetil-neuraminil-2,3-beta-galactosil-1.3) -N-acetilgalactosaminida a-2,6-sialiltransferasa 4 GT29St6galnac4100759065 (a-N-acetyl-neuraminyl-2,3-beta-galactosyl-1.3)-N-acetylgalactosaminide a-2,6-sialyltransferase 4
GT29St6galnac5100759381 (a-N-acetil-neuraminil-2,3-beta-galactosil-1.3) -N-acetilgalactosaminida a-2,6-sialiltransferasa 5 GT29St6galnac5100759381 (a-N-acetyl-neuraminyl-2,3-beta-galactosyl-1.3)-N-acetylgalactosaminide a-2,6-sialyltransferase 5
GT29St6galnac6100757138 (a-N-acetil-neuraminil-2,3-beta-galactosil-1.3) -N-acetilgalactosaminida a-2,6-sialiltransferasa 6 GT29St6galnac6100757138 (a-N-acetyl-neuraminyl-2,3-beta-galactosyl-1.3)-N-acetylgalactosaminide a-2,6-sialyltransferase 6
GT29St8sia 1100768920 o-N-acetil-neuraminida a-2,8-sialiltransferasa 1 GT29St8sia 1100768920 o-N-acetyl-neuraminide a-2,8-sialyltransferase 1
GT29St8sia2100759559 o-N-acetil-neuraminida a-2,8- sialiltransferasa 2 GT29St8sia2100759559 o-N-acetyl-neuraminide a-2,8- sialyltransferase 2
Familia CAZy(1) Símbolo*2) Identificaci Descripción*4) CAZy Family(1) Symbol*2) Identification Description*4)
genética*3) genetics*3)
GT29St8sia3100764454 o-N-acetil-neuraminida a-2,8-sialiltransferasa 3 GT29St8sia3100764454 o-N-acetyl-neuraminide a-2,8-sialyltransferase 3
GT29St8sia4100689217 o-N-acetil-neuraminida a-2,8-sialiltransferasa 4 GT29St8sia4100689217 o-N-acetyl-neuraminide a-2,8-sialyltransferase 4
GT29St8sia5100750766 o-N-acetil-neuraminida a-2,8-sialiltransferasa 5 GT29St8sia5100750766 o-N-acetyl-neuraminide a-2,8-sialyltransferase 5
GT29St8sia6100774188 o-N-acetil-neuraminida a-2,8-sialiltransferasa 6 GT29St8sia6100774188 o-N-acetyl-neuraminide a-2,8-sialyltransferase 6
GT31B3galnt1100756438 3-1,3-N-acetilgalactosaminiltransferasa 1 GT31B3galnt1100756438 3-1,3-N-acetylgalactosaminyltransferase 1
(grupo sanguíneo globósido) (globoside blood group)
GT31B3galnt2100768564 31,3-N-acetilgalactosaminiltransferasa 2 GT31B3galt1100761765 UDP-Gal:pGlcNAc (31,3-galactosiltransferasa, polipéptido 1 GT31B3galt2100766715 UDP-Gal:pGlcNAc 31,3-galactosiltransferasa, polipéptido 2 GT31B3galt4100751197 UDP-Gal:pGlcNAc 31,3-galactosiltransferasa, polipéptido 4 GT31B3galt5100755714 UDP-Gal:3GlcNAc 31,3-galactosiltransferasa, polipéptido 5 GT31B3galt6100767598 UDP-Gal:3GlcNAc 31,3-galactosiltransferasa, polipéptido 6 GT31B3galtl100759864 Similar a la 31,3-galactosiltransferasa GT31B3gnt2100766691 UDP-GIcNAc:3Gal 3-1,3-N-acetilglucosaminiltransferasa 2 GT31B3galnt2100768564 31,3-N-acetylgalactosaminyltransferase 2 GT31B3galt1100761765 UDP-Gal:pGlcNAc (31,3-galactosyltransferase, polypeptide 1 GT31B3galt2100766715 UDP-Gal:pGlcNAc 31,3-galactosyltransferase, polypeptide 2 GT31B3galt4100751197 UDP-Gal:pGlcNAc 31,3-galactosyltransferase, polypeptide 4 GT31B3galt5100755714 UDP-Gal:3GlcNAc 31,3-galactosyltransferase, polypeptide 5 GT31B3galt6100767598 UDP-Gal:3GlcNAc 31,3-galactosyltransferase, polypeptide 6 GT31B3galtl100759864 Similar to 31,3-galactosyltransferase GT31B3gnt2100766691 UDP-GIcNAc:3Gal 3-1,3-N-acetylglucosaminyltransferase 2
GT31B3gnt3100773213 UDP-GIcNAc:3Gal 3-1,3-N-acetilglucosaminiltransferasa 3 GT31B3gnt3100773213 UDP-GIcNAc:3Gal 3-1,3-N-acetylglucosaminyltransferase 3
GT31B3gnt4100769077 UDP-GIcNAc:3Gal 3-1,3-N-acetilglucosaminiltransferasa 4 GT31B3gnt4100769077 UDP-GIcNAc:3Gal 3-1,3-N-acetylglucosaminyltransferase 4
GT31B3gnt5100757919 UDP-GIcNAc:3Gal 3-1,3-N-acetilglucosaminiltransferasa 5 GT31B3gnt5100757919 UDP-GIcNAc:3Gal 3-1,3-N-acetylglucosaminyltransferase 5
GT31B3gnt6100768656 UDP-GIcNAc:3Gal 3-1,3-N-acetilglucosaminiltransferasa 6 GT31B3gnt6100768656 UDP-GIcNAc:3Gal 3-1,3-N-acetylglucosaminyltransferase 6
GT31B3gnt7100760456 UDP-GIcNAc:3Gal 3-1,3-N-acetilglucosaminiltransferasa 7 GT31B3gnt7100760456 UDP-GIcNAc:3Gal 3-1,3-N-acetylglucosaminyltransferase 7
GT31B3gnt8103160327 UDP-GIcNAc:3Gal 3-1,3-N-acetilglucosaminiltransferasa 8 GT31B3gnt8103160327 UDP-GIcNAc:3Gal 3-1,3-N-acetylglucosaminyltransferase 8
GT31B3gnt9103159649 UDP-GIcNAc:3Gal 3-1,3-N-acetilglucosaminiltransferasa 9 GT31B3gnt9103159649 UDP-GIcNAc:3Gal 3-1,3-N-acetylglucosaminyltransferase 9
GT31C lga ltl100761169 glicoproteína-N-acetilgalactosamina 3-3-galactosiltransferasa, 1 GT31C lga ltl100761169 glycoprotein-N-acetylgalactosamine 3-galactosyltransferase, 1
GT31C1galt1c1100751243 Chaperona 1 específica de C1GALT1 GT31Lfng100762397 O-fucosilpéptido 3-3-N-acetilglucosaminiltransferasa GT31C1galt1c1100751243 C1GALT1-specific chaperone 1 GT31Lfng100762397 O-fucosylpeptide 3-3-N-acetylglucosaminyltransferase
GT31Mfng100762875 O-fucosilpéptido 3-3N-acetilglucosaminiltransferasa GT31Mfng100762875 O-fucosylpeptide 3-3N-acetylglucosaminyltransferase
GT31Rfng100771257 O-fucosilpéptido 3-3N-acetilglucosaminiltransferasa GT31Rfng100771257 O-fucosylpeptide 3-3N-acetylglucosaminyltransferase
GT32A4galt100770462 a-1,4-galactosiltransferasa GT32A4galt100770462 a-1,4-galactosyltransferase
GT32A4gnt100771969 a-1,4-N-acetilglucosaminiltransferasa GT33Alg1100773731 quitobiosildifosfodolicol 3-manosiltransferasa GT32A4gnt100771969 a-1,4-N-acetylglucosaminyltransferase GT33Alg1100773731 chitobiosyldiphosphodolichol 3-mannosyltransferase
GT35Pygb100769186 fosforilasa, glucógeno; cerebro GT35Pygb100769186 phosphorylase, glycogen; brain
GT35Pygm100757350 fosforilasa, glucógeno, músculo GT35Pygm100757350 phosphorylase, glycogen, muscle
GT39Pomt1100755033 proteína-O-manosiltransferasa 1 GT39Pomt2100764752 proteína-O-manosiltransferasa 2 GT41Ogt100768670 N-acetilglucosamina O-ligada (GlcNAc) transferasa GT39Pomt1100755033 protein-O-mannosyltransferase 1 GT39Pomt2100764752 protein-O-mannosyltransferase 2 GT41Ogt100768670 O-linked N-acetylglucosamine (GlcNAc) transferase
GT43B3gat1100750701 3-1,3-glucuroniltransferasa 1 GT43B3gat1100750701 3-1,3-glucuronyltransferase 1
(glucuronosiltransferasa P) (glucuronosyltransferase P)
GT43B3gat2100756696 3-1,3-glucuroniltransferasa 2 GT43B3gat2100756696 3-1,3-glucuronyltransferase 2
(glucuronosiltransferasa S)_______________ Familia CAZy(1) Símbolo(2) Identificació Descripción® (glucuronosyltransferase S)_______________ CAZy Family(1) Symbol(2) Identification Description®
genética® genetics®
GT43B3gat3100689419 (3-1,3-glucuroniltransferasa 3 GT43B3gat3100689419 (3-1,3-glucuronyltransferase 3
(glucuronosiltransferasa I) (glucuronosyltransferase I)
GT47/64Ext1100689334 exostosina glicosiltransferasa 1 GT47/64Ext2100751585 exostosina glicosiltransferasa 2 GT47/64Extll100770000 glicosiltransferasa 1 similar a la exostosina GT47/64Extl3100751999 glicosiltransferasa 3 similar a la exostosina GT49B3gnt1100762253 UDP-GIcNAc:pGal p-1,3-N-acetilglucosaminiltransferasa 1 GT47/64Ext1100689334 exostosin glycosyltransferase 1 GT47/64Ext2100751585 exostosin glycosyltransferase 2 GT47/64Extll100770000 exostosin-like glycosyltransferase 1 GT47/64Extl3100751999 exostosin-like glycosyltransferase 3 to exostosin GT49B3gnt1100762253 UDP-GIcNAc:pGal p-1,3-N-acetylglucosaminyltransferase 1
GT50Pigm100764842 biosíntesis de anclajes de glicanos de fosfatidilinositol, clase M GT50Pigm100764842 biosynthesis of phosphatidylinositol glycan anchors, class M
GT54Mgat4a100766200 manosil (a1,3)-glicoproteína p-1,4-N-acetilglucosaminiltransferasa GT54Mgat4a100766200 mannosyl(a1,3)-glycoprotein p-1,4-N-acetylglucosaminyltransferase
GT54Mgat4b100768637 manosil (a1,3)-glicoproteína p-1,4-N-acetilglucosaminiltransferasa GT54Mgat4b100768637 mannosyl(a1,3)-glycoprotein p-1,4-N-acetylglucosaminyltransferase
GT54Mgat4c100760589 manosil (a-1,3)-glicoproteína (3-1,4-N-acetilglucosaminiltransferasa GT54Mgat4c100760589 mannosyl (a-1,3)-glycoprotein (3-1,4-N-acetylglucosaminyltransferase
GT57Alg6100753783 a-1,3-glucosiltransferasa GT57Alg6100753783 a-1,3-glucosyltransferase
GT57Alg8100766150 a-1,3-glucosiltransferasa GT57Alg8100766150 a-1,3-glucosyltransferase
GT58Alg3100772003 a-1,3- manosiltransferasa GT58Alg3100772003 a-1,3- mannosyltransferase
GT61Eogt100757071 N-acetilglucosamina O-ligada (GlcNAc) transferasa específica del dominio EGF GT61Pomgnt2100770708 proteína manosa ligada a O N-acetilglucosaminiltransferasa 2 (p1,4-) GT64Extl2100761218 glicosiltransferasa 2 similar a la exostosina GT65Pofut1100753417 proteína O-fucosiltransferasa 1 GT61Eogt100757071 EGF domain-specific O-linked N-acetylglucosamine (GlcNAc) transferase GT61Pomgnt2100770708 O-linked mannose protein N-acetylglucosaminyltransferase 2 (p1,4-) GT64Extl2100761218 exostosin-like glycosyltransferase 2 GT65Pofut1100753417 O-fucosyltransferase protein 1
GT66Stt3a100751391 subunidad del complejo oligosacariltransferasa (catalítica) GT66Stt3b100752084 subunidad del complejo oligosacariltransferasa (catalítica) GT68Pofut2100765129 proteína O-fucosiltransferasa 2 GT66Stt3a100751391 subunit of the oligosaccharyltransferase complex (catalytic) GT66Stt3b100752084 subunit of the oligosaccharyltransferase complex (catalytic) GT68Pofut2100765129 protein O-fucosyltransferase 2
GT90Kdelc1100763723 KDEL (Lys-Asp-Glu-Leu) que contiene 1 GT90Poglut1100760325 proteína O-glucosiltransferasa 1 GT90Kdelc1100763723 KDEL (Lys-Asp-Glu-Leu) containing 1 GT90Poglut1100760325 protein O-glycosyltransferase 1
GTncDpy19/1100765722 similar a dpy-19 1 (C. elegans) GTncDpy19/1100765722 similar to dpy-19 1 (C. elegans)
GTncDpy19/2100752353 similar a dpy-192 (C. elegans) GTncDpy19/2100752353 similar to dpy-192 (C. elegans)
GTncDpy19/3100756435 similar a dpy-193 (C. elegans) GTncDpy19/3100756435 similar to dpy-193 (C. elegans)
GTncDpy19l4100759810 similar a dpy-194 (C. elegans) GTncDpy19l4100759810 similar to dpy-194 (C. elegans)
GTncFktn100761516 fukutin GTncFktn100761516 fukutin
GTncPlod3100768993 procolágeno-lisina, 2-oxoglutarato 5-dioxigenasa 3 GTncPlod3100768993 procollagen-lysine, 2-oxoglutarate 5-dioxygenase 3
GTncTmem5100757873 proteína transmembrana 5 GTncTmem5100757873 transmembrane protein 5
-Dpagt1100689054 dolicil-fosfato (UDP-N-acetilglucosamina) N-acetilglucosaminafosfotransferasa 1 (1) Sistema de clasificación GT (Lombard et al. (2013). Nucí Acid Res 42:D1 P:D490-D495)(2) símbolo del gen HGNC(3) ID del gen GenBank(4) Nombre de la proteína UniProt______________________________________ -Dpagt1100689054 dolichyl-phosphate (UDP-N-acetylglucosamine) N-acetylglucosaminephosphotransferase 1 (1) GT classification system (Lombard et al. (2013). Nucí Acid Res 42:D1 P:D490-D495)(2) gene symbol HGNC(3) GenBank gene ID(4) Protein name UniProt______________________________________
De manera similar, los datos del transcriptoma para un clon CHO-K1 informados en Xu et al. (Xu, Nagarajan et al. 2011) no incluyeron varios genes de glicosiltransferasa. Por lo tanto, realizamos un análisis de secuenciación de ARN de un panel de líneas de CHO, incluidas aquellas con knockout de genes de glicosiltransferasas mediado por ZFN, para evaluar la expresión de todos los genes de glicosiltransferasas en CHO. La TABLA 3 proporciona una lista de los niveles de expresión de todos los genes de glicosiltransferasa de CHO asignados, y se encontraron algunas diferencias cualitativas en los niveles de expresión en comparación con los informados previamente (Xu, Nagarajan et al. 2011). Similarly, the transcriptome data for a CHO-K1 clone reported in Xu et al. (Xu, Nagarajan et al. 2011) did not include several glycosyltransferase genes. Therefore, we performed RNA sequencing analysis of a panel of CHO lines, including those with ZFN-mediated knockout of glycosyltransferase genes, to assess the expression of all glycosyltransferase genes in CHO. TABLE 3 provides a list of the expression levels of all assigned CHO glycosyltransferase genes, and some qualitative differences in expression levels were found compared with those previously reported (Xu, Nagarajan et al. 2011).
Tabla 3. Comparación de los niveles de expresión de GTfs a partir de datos de ARN_seq para CHO-GS y CHO-K1 Table 3. Comparison of GTfs expression levels from RNA_seq data for CHO-GS and CHO-K1
Profundidad de CHO-K1Familia CAZyGenes GTf (hGTfs de la Tabla CHO- eq (Xu et al 1)* GS_FPKM ** (4) ARN s Depth of CHO-K1 Family CAZyGenes GTf (hGTfs from Table CHO- eq (Xu et al 1)* GS_FPKM ** (4) RNAs
2011 )**(4) 2011 )**(4)
GT1Alg1313 na GT1Alg1313 na
l l
l l
l l
l l
l l
* un total de 208 hGTfs se reducen a 200 másDpagtl(un gen no GTf) resultando en un total de 201 genes incluidos en la comparación de datos ARN_seq** los niveles de expresión no son directamente comparables con los datos CHO-GS son FRKP ypara los datos CHO-K1 (Xu et al. 2011) la profundidad de lecturas se toma como una medida para la expresiónde , na indica genes no analizados debido a anotaciones faltantes(1) los genesUgtlayUgt2a/bson muy heterogéneos entre primates y roedores,y generalmente codifican el conjunto más grande y heterogéneo de genes de glucuroniltransferasa de los genomas de roedores(2) losUgt1a1-10representan un locus con 9 genes, estos se han combinado enun gen en el análisis de datos ARN seq(3)Dgagt1no está incluido en la lista de GTfs humanos(4) na - no analizado____________________ * A total of 208 hGTfs are reduced to 200 more Dpagtl (a non-GTf gene) resulting in a total of 201 genes included in the RNA_seq data comparison. ** Expression levels are not directly comparable with the CHO-GS data. They are FRKP and for the CHO-K1 data (Xu et al. 2011), read depth is taken as a measure of expression. Na indicates genes not analyzed due to missing annotations. (1) The Ugtl and Ugt2a/b genes are highly heterogeneous between primates and rodents, and generally encode the largest and most heterogeneous set of glucuronyltransferase genes in rodent genomes. (2) Ugt1a1-10 represent a locus with 9 genes; these have been combined into one gene in the RNA_seq data analysis. (3) Dgagt1 is not included in the list of human GTfs. (4) Na - no analyzed____________________
Para explorar las funciones de genes de glicosiltransferasa individuales supuestamente involucrados en la N-glicosilación, la presente invención empleó una prueba de KO mediada por ZFN en una línea celular CHO-GS (Sigma), y también en otras líneas celulares. La presente invención diseñó una pantalla KO para diseccionar las funciones in vivo de todos los genes que codifican isoenzimas con potencial para regular la ramificación de N-glicosilación, la elongación y el taponamiento terminal expresados en CHO (Figura 14). To explore the functions of individual glycosyltransferase genes putatively involved in N-glycosylation, the present invention employed a ZFN-mediated knockout assay in a CHO-GS cell line (Sigma), and also in other cell lines. The present invention designed a knockout screen to dissect the in vivo functions of all genes encoding isozymes with the potential to regulate N-glycosylation branching, elongation, and end-capping expressed in CHO (Figure 14).
La presente invención sondeó los efectos de la pantalla de knockout sobre la capacidad de N-glicosilación mediante la expresión recombinante de eritropoyetina humana (EPO) en líneas celulares mutantes CHO y el análisis de la glicosilación de EPO purificada mediante la liberación de N-glicanos y la elaboración de perfiles usando MALDI-TOF. La EPO se utilizó como indicador de la capacidad de N-glicosilación porque es una de las N-glicoproteínas mejor caracterizadas producidas en CHO, con tres N-glicanos con estructura principalmente tetraantenaria, bajo nivel de poli-LacNAc, y un recubrimiento de ácido siálico 2,3 (Figura 15) (Sasaki, Ochi et al. 1988). La EPO expresada en la línea de producción CHO-GS no modificada cultivada en suspensión en un medio libre de proteínas estaba glicosilada, esencialmente idéntica a los informes anteriores de EPO producida en CHO-K1 (Figura 15). Además, el perfil de glicosilación era esencialmente idéntico al de los productos terapéuticos de EPO producidos en CHO y reclamados en las solicitudes de medicamentos (Sasaki, Bothner et al. 1987). The present invention probed the effects of the knockout screen on N-glycosylation capacity by expressing recombinant human erythropoietin (EPO) in mutant CHO cell lines and analyzing the glycosylation of purified EPO by N-glycan release and profiling using MALDI-TOF. EPO was used as an indicator of N-glycosylation capacity because it is one of the best characterized N-glycoproteins produced in CHO, with three N-glycans with mainly tetraantennary structure, low level of poly-LacNAc, and a 2,3-sialic acid coating (Figure 15) (Sasaki, Ochi et al. 1988). EPO expressed in the unmodified CHO-GS production line grown in suspension in protein-free medium was glycosylated, essentially identical to previous reports of EPO produced in CHO-K1 (Figure 15). Furthermore, the glycosylation profile was essentially identical to that of the EPO therapeutic products produced in CHO and claimed in drug applications (Sasaki, Bothner et al. 1987).
La presente invención utilizó ZFN, TALEN y CRISPR/Cas9 para apuntar y eliminar 19 genes de glicosiltransferasa (Figura 14A) involucrados en la ramificación de N-glicano (Mgat1/2/3/4A/4B/4C/5/5B) (FIG 5, FIG 21B), galactosilación (B4galt1/2/3/4 (Figura 17), elongación de poli-LacNAc (B3gnt1/2/8) (Figura 18), taponamiento terminal por sialilación (st3gal3/4/6) (Figura 19), y fucosilación del núcleo (fut8) (Figura 22). The present invention utilized ZFNs, TALENs, and CRISPR/Cas9 to target and knockout 19 glycosyltransferase genes (Figure 14A) involved in N-glycan branching (Mgat1/2/3/4A/4B/4C/5/5B) (FIG 5, FIG 21B), galactosylation (B4galt1/2/3/4 (Figure 17), poly-LacNAc elongation (B3gnt1/2/8) (Figure 18), end-capping by sialylation (st3gal3/4/6) (Figure 19), and core fucosylation (fut8) (Figure 22).
Estado de antena de N-glicano: primero se exploró el control biosintético del estado de antena de N-glicano. MGAT1 y 2 controlan cada uno la formación de una de las dos ramas (32 en los N-glicanos biantenarios, mientras que se predice una posible redundancia funcional parcial para la formación de ramas tri- y tetraantenarias por MGAT4A/4B/4C (rama p4) y MGAT5/5B (rama p6), respectivamente. Se encontró que solo MGAT4B y 5 se expresaban sustancialmente en CHO según lo evaluado por los resultados de ARNsec (TABLA 3), sin embargo, sorprendentemente, apuntar al gen Mgat4a tuvo un efecto claro aunque menor, y solo apuntar a Mgat4a/4b eliminó por completo los N-glicanos tetraantenarios ramificados p4 (Figura 16A-B). N-glycan antenna state: The biosynthetic control of the N-glycan antenna state was first explored. MGAT1 and 2 each control the formation of one of the two branches (32 in biantennary N-glycans, while a possible partial functional redundancy is predicted for tri- and tetraantennary branch formation by MGAT4A/4B/4C (p4 branch) and MGAT5/5B (p6 branch), respectively. Only MGAT4B and 5 were found to be substantially expressed in CHO as assessed by RNAseq results (TABLE 3), however, surprisingly, targeting the Mgat4a gene had a clear albeit minor effect, and only targeting Mgat4a/4b completely abolished p4 branched tetraantennary N-glycans (Figure 16A-B).
Por el contrario, la selección de Mgat5 como diana eliminó el etiquetado de células con lectina L-PHA (Figura 20) y las estructuras tetraantenarias ramificadas p6 (FIG. 5), lo que concuerda con los estudios del mutante Lec4 (Patnaik y Stanley 2006; North, Huang et al. 2010). Además, el apilamiento de KO de Mgat4a/4b/5 produjo N-glicanos biantenarios casi homogéneos con una cantidad menor de poli-LacNAc (Figura 16B), que también se encuentra como un componente menor en células de tipo salvaje (WT) (North, Huang et al. 2010). In contrast, targeting Mgat5 abolished L-PHA lectin labeling of cells (Figure 20) and p6 branched tetra-antennary structures (Figure 5), consistent with studies of the Lec4 mutant (Patnaik and Stanley 2006; North, Huang et al. 2010). Furthermore, Mgat4a/4b/5 KO stacking produced nearly homogeneous biantennary N-glycans with a decreased amount of poly-LacNAc (Figure 16B), which is also found as a minor component in wild-type (WT) cells (North, Huang et al. 2010).
Control de LacNAc: las células CHO expresan las siete p4galactosiltransferasas conocidas (TABLA 3), y nuestro conocimiento de las funciones in vivo de estas isoenzimas es deficiente. Sólo se espera que los B4galt1 -4 desempeñen funciones en la N-glicosilación y se ha sugerido que tienen preferencias por diferentes ramas de N-glicanos. La presente invención primero examinó el KO individual de B4galt1-4 en CHO-GS WT y confirmó que B4galt1 parecía tener el papel principal en la formación de LacNAc usando EPO como molécula reportera (Figura 17). Por tanto, la invención sólo podría evaluar las contribuciones de las otras isoformas en combinaciones apiladas con KO de B4galt1. El sondeo de las combinaciones apiladas mediante inmunocitología con un anticuerpo contra LacNAc mostró sorprendentemente que sólo la KO apilada de B4galt1/3, y no de B4galt1/2/4, parecía abolir la galactosilación (FIG 10). De acuerdo con esto, la invención encontró que la EPO expresada en clones KO apilados B4galt1/3 pero no B4galt1/2 tuvo una reducción sustancial (>90%) en la galactosilación (Figura 17). LacNAc control: CHO cells express all seven known β4-galactosyltransferases (TABLE 3), and our understanding of the in vivo functions of these isozymes is poor. Only β4galt1-β4 are expected to play roles in N-glycosylation and have been suggested to have preferences for different N-glycan branches. The present invention first examined individual KO of B4galt1-β4 in WT CHO-GS and confirmed that B4galt1 appeared to play the primary role in LacNAc formation using EPO as a reporter molecule (Figure 17). Therefore, the invention could only assess the contributions of the other isoforms in stacked combinations with β4galt1 KO. Probing the stacked combinations by immunocytology with an antibody against LacNAc surprisingly showed that only the stacked KO of B4galt1/3, and not B4galt1/2/4, appeared to abolish galactosylation (FIG 10). In agreement with this, the invention found that EPO expressed in B4galt1/3 but not B4galt1/2 stacked KO clones had a substantial (>90%) reduction in galactosylation (FIG 17).
La invención probó además la KO apilada de B4galt individuales en líneas celulares KO CHO-GS Mgat4a/4b/5 con N-glicanos biantenarios homogéneos, y encontró que la KO de B4galt1 eliminó la inmunorreactividad para LacNAc mientras que la KO de B4galt2, 3 y 4 no tuvo efectos sustanciales (Figura 21A-B). Esto sugirió que la isoforma de galactosiltransferasa codificada por B4galt1 es la principal o única isoenzima capaz de transferir Gal a los N-glicanos biantenarios, mientras que las otras isoformas también funcionan con los N-glicanos tri- y tetraantenarios. Para probar esto más a fondo, la invención incluyó una IgG terapéutica humana como una molécula reportera expresada recombinante (Figura 22). Las IgG humanas suelen tener sólo un N-glicano en la región conservada en Asn297, y este sitio generalmente sólo está glicosilado con N-glicanos biantenarios con grados variables y heterogéneos de galactosilación y sialilación. Algunas moléculas de IgG tienen sitios de N-glicano adicionales en las regiones variables y estos suelen estar glicosilados con estructuras de N-glicanos tri y tetraantenarios más complejas con galactosilación eficiente y protección con ácidos siálicos. Es importante destacar que la expresión recombinante de una IgG en CHO-GS con KO de B4galt1 resultó en N-glicanos biantenarios homogéneos sin galactosilación (Figura 22). Dado que CHO normalmente solo produce IgG con estructuras biantenarias, se deduce que solo se requiere la eliminación de B4galt1 para lograr esto. Esto demuestra que la heterogeneidad inherente encontrada en la N-glicosilación de los anticuerpos monoclonales terapéuticos se puede eliminar mediante el uso de esta línea celular CHO modificada. The invention further tested stacked KO of individual B4galts in CHO-GS Mgat4a/4b/5 KO cell lines with homogeneous biantennary N-glycans, and found that KO of B4galt1 abolished immunoreactivity for LacNAc while KO of B4galt2, 3, and 4 had no substantial effects (Figure 21A-B). This suggested that the galactosyltransferase isoform encoded by B4galt1 is the major or only isozyme capable of transferring Gal to biantennary N-glycans, while the other isoforms also function with tri- and tetraantennary N-glycans. To test this further, the invention included a human therapeutic IgG as a recombinant expressed reporter molecule (Figure 22). Human IgGs typically have only one N-glycan in the conserved region at Asn297, and this site is usually only glycosylated with biantennary N-glycans with variable and heterogeneous degrees of galactosylation and sialylation. Some IgG molecules have additional N-glycan sites in the variable regions and these are usually glycosylated with more complex tri- and tetraantennary N-glycan structures with efficient galactosylation and sialic acid protection. Importantly, recombinant expression of an IgG in B4galt1 knockout CHO-GS resulted in homogeneous biantennary N-glycans without galactosylation (Figure 22). Since CHO normally only produce IgG with biantennary structures, it follows that only deletion of B4galt1 is required to achieve this. This demonstrates that the inherent heterogeneity found in the N-glycosylation of therapeutic monoclonal antibodies can be eliminated by using this modified CHO cell line.
Dado que los CHO producen un alto grado de a6Fuc en los N-glicanos y que la eliminación de esta glicosilación puede lograrse mediante el knockout de FUT8, está claro que las combinaciones de knockout de Mgat4a/4b/5, B4galt1 y Fut8, así como el KO apilado de B4galt1 y Fut8, generarán clones CHO que producirán N-glicanos homogéneos sin a6Fuc. Estas líneas celulares de producción serán importantes para producir anticuerpos IgG terapéuticos con ADCC mejorado. Since CHOs produce a high level of a6Fuc on N-glycans and since elimination of this glycosylation can be achieved by FUT8 knockout, it is clear that knockout combinations of Mgat4a/4b/5, B4galt1, and Fut8, as well as stacked KO of B4galt1 and Fut8, will generate CHO clones producing homogeneous N-glycans without a6Fuc. These production cell lines will be important for producing therapeutic IgG antibodies with enhanced ADCC.
Control de poli-LacNAc - Se ha encontrado consistentemente que el poli-LacNAc en los N-glicanos es incompleto y heterogéneo (Fukuda, Sasaki et al. 1989; Takeuchi, Inoue et al. 1989; North, Huang et al. 2010). Las células CHO generalmente producen bajas cantidades de poli-LacNAc en N-glicanos y principalmente en estructuras tetraantenarias en la rama p6 controlada por MGAT5 (North, Huang et al. 2010). La biosíntesis de poli-LacNAc en N-glicanos es poco conocida y tres genes, B3gnt1, B3gnt2 y B3gnt8, son candidatos (Narimatsu 2006). Utilizando KO de un solo gen de B3gnt1, B3gnt2 y B3gnt8 con inmunocitología de lectina LEL, la invención actual identificó B3gnt2 como el gen clave que controla la iniciación de LacNAc en células CHO (Figura 23), y la EPO expresada en CHO con KO de B3gnt2 pero no de B3gnt1 carecía de poli-LacNAc (Figura 18). Además, la KO de B3gnt2 en CHO con KO adicional de Mgat4a/4b/5 resultó en EPO con N-glicanos biantenarios homogéneos sin poli-LacNAc (Figura 18). Fue sorprendente que B3GNT1 no desempeñara un papel, ya que el gen se identificó originalmente mediante clonación de expresión como la poli-LacNAc sintasa (Sasaki, Kurata-Miura et al. 1997), aunque más tarde se demostró que este gen también funcionaba en la O-manosilación (Bao, Kobayashi et al. 2009). Sorprendentemente, la KO de B3gnt8 no debilitó la inmunocitología de la lectina LEL. Se demostró previamente que B3gnt8 forma heterodímero in vitro con B3gnt2 y activa la actividad enzimática de B3gnt2. Poly-LacNAc control - Poly-LacNAc on N-glycans has consistently been found to be incomplete and heterogeneous (Fukuda, Sasaki et al. 1989; Takeuchi, Inoue et al. 1989; North, Huang et al. 2010). CHO cells generally produce low amounts of poly-LacNAc on N-glycans and mainly on tetra-antennary structures on the p6 branch controlled by MGAT5 (North, Huang et al. 2010). The biosynthesis of poly-LacNAc on N-glycans is poorly understood and three genes, B3gnt1, B3gnt2 and B3gnt8, are candidates (Narimatsu 2006). Using single-gene KO of B3gnt1, B3gnt2, and B3gnt8 with LEL lectin immunocytology, the current invention identified B3gnt2 as the key gene controlling LacNAc initiation in CHO cells (Figure 23), and EPO expressed in CHO with KO of B3gnt2 but not B3gnt1 lacked poly-LacNAc (Figure 18). Furthermore, KO of B3gnt2 in CHO with additional KO of Mgat4a/4b/5 resulted in EPO with homogeneous biantennary N-glycans without poly-LacNAc (Figure 18). It was surprising that B3GNT1 did not play a role, as the gene was originally identified by expression cloning as the poly-LacNAc synthase (Sasaki, Kurata-Miura et al. 1997), although this gene was later shown to also function in O-mannosylation (Bao, Kobayashi et al. 2009). Surprisingly, KO of B3gnt8 did not weaken LEL lectin immunocytogenesis. B3gnt8 was previously shown to form heterodimers in vitro with B3gnt2 and to activate B3gnt2 enzymatic activity.
Control de la sialilación: los CHO producen exclusivamente un recubrimiento NeuAc con enlaces a2,3 de los N-glicanos (Watson, Bhide et al. 1994). Unos pocos informes han sugerido la presencia de cantidades menores de a2,6NeuAc así como de NeuGc, y los genes para la síntesis tanto del enlace a2,6 como del CMP-NeuGc se encuentran en CHO pero éstos no se expresan normalmente (TABLA 3). Sin embargo, uno o ambos genes pueden ser inactivados por la presente invención y en informes anteriores (patente de EE. UU US20130004992). Las seis sialiltransferasas st3gal1 -6 conocidas se expresan en células CHO (TABLA 3) y las funciones de cada una de ellas en la sialilación de N-glicanos son poco conocidas (Tsuji, Datta et al. 1996). Los genes de sialiltransferasa st3gal3, st3gal4 y st3gal6 se analizaron primero individualmente mediante inmunocitología para evaluar la exposición de LacNAc, y se descubrió que solo la KO de st3gal4 produjo una exposición sustancial de LacNAc (Figura 24). El análisis de EPO expresada en clones KO individuales y apilados mostró que la pérdida de st3gal4 y 6 produjo una exposición sustancial. En CHO WT, la KO de st3gal4/6 resultó en EPO con N-glicanos tetraantenarios heterogéneos sin sialilación (Figura 19). Sialylation control: CHO cells exclusively produce a NeuAc coating on α2,3-linked N-glycans (Watson, Bhide et al. 1994). A few reports have suggested the presence of minor amounts of α2,6-linked NeuAc as well as NeuGc, and genes for the synthesis of both α2,6-linked and CMP-NeuGc are found in CHO cells but are not normally expressed (TABLE 3). However, one or both of these genes can be inactivated by the present invention and in previous reports (US Patent US20130004992). All six known st3gal1-6 sialyltransferases are expressed in CHO cells (TABLE 3) and the roles of each in N-glycan sialylation are poorly understood (Tsuji, Datta et al. 1996). The sialyltransferase genes st3gal3, st3gal4, and st3gal6 were first analyzed individually by immunocytology to assess LacNAc exposure, and it was found that only KO of st3gal4 resulted in substantial LacNAc exposure (Figure 24). Analysis of EPO expressed in single and stacked KO clones showed that loss of st3gal4 and 6 resulted in substantial exposure. In WT CHO, KO of st3gal4/6 resulted in EPO with heterogeneous tetraantennary N-glycans without sialylation (Figure 19).
Utilizando la presente invención se demostró que la KO de St3gal4/6 en combinación con Mgat4a/4b/5 produjo de manera interesante N-glicanos biantenarios sin sialilación pero con aumento en poli-LacNAc (Figura 25). Por lo tanto, CHO con st3gal4/6 KO puede producir EPO con extremos LacNAc sin protección y esto abre por primera vez la puerta a la ingeniería de novo de glicoproteínas recombinantes con protección a2,6NeuAc sin competencia por sialilación a2,3 endógena (El Mai, Donadio-Andrei et al. 2013). Using the present invention, it was shown that KO of St3gal4/6 in combination with Mgat4a/4b/5 interestingly produced biantennary N-glycans without sialylation but with increased poly-LacNAc (Figure 25). Therefore, CHO with st3gal4/6 KO can produce EPO with unprotected LacNAc termini and this opens for the first time the door to de novo engineering of recombinant glycoproteins with α2,6NeuAc protection without competition for endogenous α2,3-sialylation (El Mai, Donadio-Andrei et al. 2013).
N-glicanos monoantenarios: usando la presente invención también investigamos el efecto de mgat2 KO solo y en combinación con Mgat4a/4b/5 y st3gal4/6 (Figura 32). El KO de mgat2 solo produjo una mezcla de estructuras de N-glicanos mono y biantenarios, y en combinación posterior con Mgat4a/4b/5 N-glicanos monoantenarios homogéneos. Para confirmar que el N-glicano monoantenario estaba unido a la rama p 1-2 a1-3Man controlada por mgat1, reintroducimos mediante knockin MGAT4A humano así como MGAT4A y 5 en combinación con ST6Gal-I, lo que dio como resultado N-glicanos tri y tetraantenarios, respectivamente (FIG 32). Single-antenna N-glycans: Using the present invention, we also investigated the effect of mgat2 KO alone and in combination with Mgat4a/4b/5 and st3gal4/6 (Figure 32). KO of mgat2 alone produced a mixture of single- and biantennary N-glycan structures, and in further combination with Mgat4a/4b/5 homogeneous single-antennary N-glycans. To confirm that the single-antennary N-glycan was linked to the mgat1-controlled p1-2a1-3Man branch, we reintroduced human MGAT4A as well as MGAT4A and 5 in combination with ST6Gal-I by knockin, resulting in tri- and tetraantennary N-glycans, respectively (Figure 32).
Reconstrucción de la glicosilación homogénea Reconstruction of homogeneous glycosylation
La presente invención proporciona además estrategias para desarrollar líneas celulares de mamíferos con capacidades de glicosilación definidas y/o más homogéneas que sirvan como plantilla para la ingeniería de novo de capacidades de glicosilación deseables mediante la introducción de una o más glicosiltransferasas usando inserciones génicas dirigidas al sitio y/o transfección aleatoria clásica de cADN y/o constructos genómicos. La estrategia implica la inactivación de los genes de glicosiltransferasa para obtener una capacidad de glicosilación homogénea en un tipo particular deseable de glicosilación, por ejemplo, usando la matriz de deconstrucción desarrollada en este documento para la N-glicosilación, y por ejemplo, pero sin limitarse a, la inactivación de los genes de sialiltransferasa St3gal4 y 6 en una célula y la obtención de una célula sin protección de ácido siálico de los N-glicanos. En dicha célula, la introducción de novo de una o más nuevas capacidades de glicosilación que usan el producto de glicano truncado más homogéneo obtenido por uno o más eventos de inactivación del gen de glicosiltransferasa, proporcionará una glicosilación no competitiva y una glicosilación más homogénea por las glicosiltransferasas introducidas de novo. Por ejemplo, pero no limitado a, la introducción de una a2,6sialiltransferasa como ST6GAL1 en una célula de mamífero con genes de sialiltransferasa St3gal4 y St3gal6 inactivados. El principio general de la estrategia es simplificar la glicosilación de una vía particular, por ejemplo la N-glicosilación, hasta un punto en el que se produzcan estructuras de glicanos razonablemente homogéneas en la célula de mamífero en la que se han introducido uno o más eventos de inactivación del gen de la glicosiltransferasa en un proceso de deconstrucción como el proporcionado en la presente invención para la N-glicosilación. Tomar dicha célula de mamífero con capacidad de glicosilación deconstruida y simplificada e introducir de novo capacidades de glicosilación deseables que se basen en las estructuras de glicano producidas por la deconstrucción. The present invention further provides strategies for developing mammalian cell lines with defined and/or more homogeneous glycosylation capabilities that serve as a template for de novo engineering of desirable glycosylation capabilities by introducing one or more glycosyltransferases using site-directed gene insertions and/or classical random transfection of cDNA and/or genomic constructs. The strategy involves inactivating glycosyltransferase genes to obtain homogeneous glycosylation capability in a particular desirable type of glycosylation, for example, using the deconstruction matrix developed herein for N-glycosylation, and for example, but not limited to, inactivating the St3gal4 and 6 sialyltransferase genes in a cell and obtaining a cell without sialic acid protection of the N-glycans. In such a cell, de novo introduction of one or more novel glycosylation capabilities using the more homogeneous truncated glycan product obtained by one or more glycosyltransferase gene inactivation events will provide non-competitive glycosylation and more homogeneous glycosylation by the de novo introduced glycosyltransferases. For example, but not limited to, the introduction of an α2,6-sialyltransferase such as ST6GAL1 into a mammalian cell with inactivated St3gal4 and St3gal6 sialyltransferase genes. The general principle of the strategy is to simplify glycosylation by a particular pathway, e.g., N-glycosylation, to a point where reasonably homogeneous glycan structures are produced in the mammalian cell into which one or more glycosyltransferase gene inactivation events have been introduced in a deconstruction process such as that provided herein for N-glycosylation. Taking such a deconstructed and simplified glycosylation-capable mammalian cell and introducing de novo desirable glycosylation capabilities that are based on the glycan structures produced by the deconstruction.
Reconstrucción de la sialilación de N-glicano mediante knockin dirigido: diseño de novo de la protección de a2,6NeuAc Reconstruction of N-glycan sialylation by targeted knockin: de novo design of α2,6NeuAc protection
La mayoría de las glicoproteínas en circulación en el hombre están protegidas con a2,6NeuAc (El Mai, Donadio-Andrei et al. 2013), mientras que esencialmente todos los productos terapéuticos recombinantes se producen con a2,3NeuAc en CHO, HEK293 y otras líneas celulares de producción actuales. Por lo tanto, es claramente deseable obtener líneas celulares de mamíferos como CHO con capacidad de producción de glicoproteínas más parecidas a las humanas con un recubrimiento homogéneo de a2,6NeuAc. Varios grupos de investigación han abordado este problema e intentaron producir células CHO estables capaces de producir N-glicanos homogéneos con protección 2,6NeuAc sin éxito (El Mai, Donadio-Andrei et al. 2013). Most circulating glycoproteins in humans are capped with α2,6NeuAc (El Mai, Donadio-Andrei et al. 2013), whereas essentially all recombinant therapeutics are produced with α2,3NeuAc in CHO, HEK293, and other current production cell lines. Therefore, it is clearly desirable to obtain mammalian cell lines such as CHO capable of producing more human-like glycoproteins with a homogeneous α2,6NeuAc coating. Several research groups have addressed this problem and attempted to produce stable CHO cells capable of producing homogeneous 2,6NeuAc-capped N-glycans without success (El Mai, Donadio-Andrei et al. 2013).
Para demostrar las perspectivas de reconstrucción y glicoingeniería de novo posibilitadas por nuestra pantalla de deconstrucción KO, se generaron clones CHO capaces de producir una protección homogénea de a2,6NeuAc (FIG 25). Para evitar problemas pasados con la integración aleatoria de plásmidos (El Mai, Donadio-Andrei et al. 2013), se utilizó ZFN dirigido a knockin (KI) de ST6GAL1 con una estrategia ObLiGaRe modificada en un sitio de integración SafeHarbor (Maresca, Lin et al. 2013). Esta estrategia tampoco implica ni necesita la selección o el mantenimiento de antibióticos para la clonación y la estabilidad, lo cual es importante para el potencial de producción de terapias recombinantes para uso clínico. La ST6GAL1 humana introducida en CHO con KO de St3gal4/6 produjo la gama completa de estructuras antenarias de N-glicanos con un grado normal de recubrimiento NeuAc (FIG 25), y cuando se introdujo en CHO con KO adicional de Mgat4a/4b/5, se produjo EPO con N-glicanos biantenarios homogéneos recubiertos por a2,6NeuAc (FIG 25). Que la sialilación introducida era de hecho NeuAc a2,6-enlazado y no a2,3-enlazado se confirmó mediante ESI-MS/MS de iones negativos como se describe en la FIGURA 15. To demonstrate the de novo glycoengineering and reconstruction possibilities enabled by our KO deconstruction screen, CHO clones capable of producing homogeneous α2,6NeuAc protection were generated (FIG 25). To avoid past problems with random plasmid integration (El Mai, Donadio-Andrei et al. 2013), a ZFN targeting ST6GAL1 knockin (KI) was used with a modified ObLiGaRe strategy at a SafeHarbor integration site (Maresca, Lin et al. 2013). This strategy also does not involve or require antibiotic selection or maintenance for cloning and stability, which is important for the potential to produce recombinant therapies for clinical use. Human ST6GAL1 introduced into St3gal4/6 knockout CHOs produced the full range of antennal N-glycan structures with a normal degree of NeuAc coating (FIG 25), and when introduced into Mgat4a/4b/5 knockout CHOs, EPO was produced with homogeneous biantennary N-glycans coated by α2,6NeuAc (FIG 25). That the introduced sialylation was indeed α2,6-linked NeuAc and not α2,3-linked was confirmed by negative ion ESI-MS/MS as described for FIGURE 15.
Sorprendentemente, la introducción de novo de ST6Gal-I anuló las cantidades menores de poli-LacNAc formadas en estructuras biantenarias en CHO con KO de Mgat4a/4b/5 (FIG 25). La eliminación de B3gnt2 fue necesaria para eliminar poli-LacNAc en CHO WT y en CHO con KO de Mgat4a/4b/5 (FIG 18). Este ejemplo demuestra claramente la intrincada interacción entre las glicosiltransferasas que usan el mismo sustrato aceptor y cómo las diferentes reacciones de glicosilación pueden competir entre sí de formas impredecibles. Así, es posible introducir la capacidad de sialilación de a2,6NeuAc sin a2,3sialilación competidora, y reconstruir una célula CHO capaz de producir N-glicoproteínas sialiladas con recubrimiento homogéneo de a2,6NeuAc ya sea con el repertorio normal de ramificación de N-glicanos o con N-glicanos biantenarios homogéneos. Surprisingly, de novo introduction of ST6Gal-I abolished the lower amounts of poly-LacNAc formed in biantennary structures in Mgat4a/4b/5 knockout CHO (FIG 25). Deletion of B3gnt2 was required to remove poly-LacNAc in both WT and Mgat4a/4b/5 knockout CHO (FIG 18). This example clearly demonstrates the intricate interplay between glycosyltransferases using the same acceptor substrate and how different glycosylation reactions can compete with each other in unpredictable ways. Thus, it is possible to introduce the sialylation capacity of α2,6NeuAc without competing α2,3sialylation, and to reconstruct a CHO cell capable of producing homogeneously coated sialylated N-glycoproteins of α2,6NeuAc with either the normal N-glycan branching repertoire or homogeneous biantennary N-glycans.
Construcción de N-glicanos monoantenarios adecuados para la glicomodificación enzimática homogénea Construction of monoantennary N-glycans suitable for homogeneous enzymatic glycomodification
La glicopegilación enzimática y otras modificaciones de proteínas es un método bien establecido para la unión de sitios específicos de cadenas de polietilenglicol (PEG) u otros compuestos para prolongar la vida media de los fármacos (DeFrees, Wang et al. 2006). La glicomodificación específica del sitio de N-glicanos usando una a2,3-sialiltransferasa para introducir la modificación a través de un sustrato CMP-NeuAc modificado se basa en i) una glicoproteína expresada recombinante purificada con uno o más N-glicanos; ii) la eliminación de los ácidos siálicos que cubren los N-glicanos en la glicoproteína usando una neuraminidasa recombinante; y iii) la transferencia del ácido siálico modificado a los residuos de galactosa expuestos en los N-glicanos usando una sialiltransferasa recombinante y el sustrato donante modificado. Los N-glicanos de las glicoproteínas recombinantes tienen distintos grados de estructuras antenales bi, tri y tetra y la desialilación de las glicoproteínas recombinantes expone múltiples residuos de galactosa de cada estructura antenal, lo que da como resultado una heterogeneidad sustancial en el proceso de glicomodificación enzimática. Para superar el paso de desialilación, produjimos una serie de diseños de ingeniería de CHO que producen N-glicanos sin protección con ácido siálico (FIG. 19, 25 y 32), y estos permitirían la glicomodificación enzimática directa sin pretratamiento con neuraminidasa para eliminar los ácidos siálicos. Para superar la heterogeneidad inducida por los múltiples sitios aceptores de galactosa expuestos para la transferencia enzimática en cada N-glicano multiantenario apuntamos a mgat2 para bloquear la formación de estructuras biantenarias, pero el KO de mgat2 solo no generó estructuras monoantenarias homogéneas como se esperaba originalmente (FIG 32). En cambio, aproximadamente el 50% seguía siendo biantenario, pero combinado con el KO de mgat4A/4B/5 se obtuvieron estructuras monoantenarias bastante homogéneas. La única heterogeneidad detectable estuvo asociada con poli-LacNAc, que no proporciona exposición de múltiples residuos de galactosa (FIG 18). Enzymatic glycoPEGylation and other protein modifications is a well-established method for the site-specific attachment of polyethylene glycol (PEG) chains or other compounds to extend the half-life of drugs (DeFrees, Wang et al. 2006). Site-specific glycomodification of N-glycans using an α2,3-sialyltransferase to introduce the modification via a modified CMP-NeuAc substrate relies on i) a purified recombinant expressed glycoprotein bearing one or more N-glycans; ii) the removal of sialic acids capping the N-glycans on the glycoprotein using a recombinant neuraminidase; and iii) the transfer of the modified sialic acid to exposed galactose residues on the N-glycans using a recombinant sialyltransferase and the modified donor substrate. The N-glycans of recombinant glycoproteins have varying degrees of bi-, tri-, and tetra-antennary structures, and desialylation of recombinant glycoproteins exposes multiple galactose residues from each antennal structure, resulting in substantial heterogeneity in the enzymatic glycomodification process. To overcome the desialylation step, we produced a series of CHO-engineered designs that produce uncapped N-glycans (Figs. 19, 25, and 32), which would allow direct enzymatic glycomodification without neuraminidase pretreatment to remove sialic acids. To overcome the heterogeneity induced by the multiple galactose acceptor sites exposed for enzymatic transfer on each multi-antenna N-glycan, we targeted mgat2 to block the formation of biantennary structures, but knockout of mgat2 alone did not generate homogeneous monoantennary structures as originally expected (FIG 32). Instead, approximately 50% remained biantennary, but combined with knockout of mgat4A/4B/5, fairly homogeneous monoantennary structures were obtained. The only detectable heterogeneity was associated with poly-LacNAc, which does not provide exposure of multiple galactose residues (FIG 18).
Una estructura monoantenaria bastante homogénea también puede lograrse mediante los siguientes KO dobles: KO de Mgat2/4B o KO de Mgat2/5. (Figura 35). A fairly homogeneous monoantennary structure can also be achieved by the following double KOs: Mgat2/4B KO or Mgat2/5 KO. (Figure 35).
Para el anticuerpo IgG se puede obtener una estructura mono antenal homogénea y un mayor grado de sialilación por KO de Mgat2 (Figura 36). For the IgG antibody, a homogeneous mono-antennal structure and a higher degree of sialylation can be obtained by KO of Mgat2 (Figure 36).
Eliminación de vías de glicosilación innecesarias Elimination of unnecessary glycosylation pathways
Los métodos de la invención permitieron investigar si la inactivación de diferentes vías de O-glicosilación afectaría la viabilidad celular y las eficiencias de glicosilación de vías de glicosilación no dirigidas. Primero, anulamos la vía de elongación de Core1 de la glicosilación de O-GalNAc como se describió previamente (Yang, Halim et al. 2014) mediante la inactivación de la chaperona Cosmc para la sintasa core1, C1Gal-T1, que conduce a células CHO capaces de producir EPO con glicosilación de O-GalNAc truncada limitada a un único residuo de GalNAc sin sialilación en el único O-glicosito. La CHO WT produce O-glicanos con cubierta de ácido siálico a2,3 y a2,6, y la glicosilación O-GalNAc es uno de los tipos más abundantes de glicosilación de proteínas en una célula y, por tanto, exigente en cuanto a la reserva de nucleótidos de azúcar. En consonancia con esto, encontramos que la EPO producida en CHO con inactivación de Cosmc y elongación de O-glicano, produjo EPO con un recubrimiento de ácido siálico mejorado de los N-glicanos en los tres N-glicositios presentes en la EPO (FIG 29). The methods of the invention allowed to investigate whether inactivation of different O-glycosylation pathways would affect cell viability and glycosylation efficiencies of non-targeted glycosylation pathways. First, we abrogated the Core1 elongation pathway of O-GalNAc glycosylation as previously described (Yang, Halim et al. 2014) by inactivating the Cosmc chaperone for core1 synthase, C1Gal-T1, leading to CHO cells capable of producing EPO with truncated O-GalNAc glycosylation limited to a single GalNAc residue without sialylation at the single O-glycosite. WT CHO produces α2,3- and α2,6-sialic acid-capped O-glycans, and O-GalNAc glycosylation is one of the most abundant types of protein glycosylation in a cell and therefore demanding on the sugar nucleotide pool. Consistent with this, we found that EPO produced in CHO with Cosmc knockdown and O-glycan elongation produced EPO with enhanced sialic acid coating of N-glycans at all three N-glycosites present in EPO (FIG 29).
Aplicando los métodos de la presente invención, la vía de elongación de la glicosilación de O-Man fue dirigida por la inactivación de Pomgnt1, que codifica la p2GlcNAc-transferasa que sintetiza la principal vía de elongación de los glicanos de O-Man (ref. PNAS). Las proteínas como el distroglicano expresadas en células de mamíferos, incluido CHO (Yang, Halim et al. 2014), tienen una densa cobertura del tetrasacárido O-Man (NeuAca2,3Galp1,4GlcNAcp1,2Mana). Cuando se expresó EPO en una célula CHO con inactivación de Pomgnt1, se mejoró el grado de protección con galactosa, poliLacNac y ácido siálico (FIG 30). Using the methods of the present invention, the O-Man glycosylation elongation pathway was targeted by knockdown of Pomgnt1, which encodes the p2GlcNAc transferase that synthesizes the major pathway of O-Man glycan elongation (PNAS). Dystroglycan-like proteins expressed in mammalian cells, including CHO (Yang, Halim et al. 2014), have a dense coating of the O-Man tetrasaccharide (NeuAca2,3Galp1,4GlcNAcp1,2Mana). When EPO was expressed in a Pomgnt1 knockdown CHO cell, the degree of protection was enhanced by galactose, polyLacNac, and sialic acid (FIG 30).
La presente invención se aplicó para inactivar la vía de elongación de la glicosilación de O-Xyl por KO de B4galt7, que codifica la p4Galactosiltransferasa que sintetiza el segundo paso en la región de enlace requerida para la biosíntesis de proteoglicanos (Almeida, Levery et al. 1999). Las células CHO producen proteoglicanos y tienen capacidades eficientes para producirlos, por ejemplo, a partir de sacáridos suministrados exógenamente. Cuando la EPO se expresó en una célula CHO con inactivación de B4galt7, aumentó el grado de recubrimiento de galactosa, poli-LacNac y ácido siálico (FIG. 30). The present invention was applied to inactivate the O-Xyl glycosylation elongation pathway by KO of B4galt7, which encodes the p4Galactosyltransferase that synthesizes the second step in the linker region required for proteoglycan biosynthesis (Almeida, Levery et al. 1999). CHO cells produce proteoglycans and have efficient capabilities to produce them from, for example, exogenously supplied saccharides. When EPO was expressed in a B4galt7 knockout CHO cell, the degree of coating of galactose, poly-LacNac and sialic acid was increased (FIG. 30).
La invención actual también se utilizó para inactivar combinaciones de dos o tres genes que controlan las vías de glicosilación de O-GalNAc, O-Man y O-Xyl. Específicamente, se generaron células CHO con inactivación de B4galt7 y Pomgnt1, y con inactivación de B4galt7, Pomgnt1 y Cosmc. Cuando se expresó EPO en dichas líneas de células CHO con inactivación de dos o tres tipos de vías de O-glicosilación, se mejoró el grado de protección con galactosa y ácido siálico. The present invention was also used to inactivate combinations of two or three genes that control the O-GalNAc, O-Man, and O-Xyl glycosylation pathways. Specifically, CHO cells with knockout of B4galt7 and Pomgnt1, and with knockout of B4galt7, Pomgnt1, and Cosmc were generated. When EPO was expressed in such CHO cell lines with knockout of two or three types of O-glycosylation pathways, the degree of galactose and sialic acid protection was enhanced.
Estos resultados demuestran claramente que la capacidad de glicosilación más homogénea de proteínas expresadas recombinantemente en células de mamíferos como CHO puede mejorarse mediante la inactivación de vías de glicosilación innecesarias que usan las reservas comunes de donantes de nucleótidos de azúcar y otras partes de las capacidades metabólicas y de glicosilación generales de las células. Los expertos en la materia saben que la inactivación de otros genes enumerados en las TABLAS 1 y 2 en las vías de glicosilación anteriores u otras vías de glicosilación tendrá efectos similares y pueden ser eventos de ingeniería deseables solos o en combinación con cualquiera de las ingenierías genéticas realizadas en este documento o concebibles a partir de las vías de glicosilación descritas en la FIG. 13. These results clearly demonstrate that the more homogeneous glycosylation capacity of recombinantly expressed proteins in mammalian cells such as CHO can be improved by inactivating unnecessary glycosylation pathways that use up common pools of sugar nucleotide donors and other parts of the cells' general metabolic and glycosylation capabilities. Those skilled in the art are aware that inactivation of other genes listed in TABLES 1 and 2 in the above glycosylation pathways or other glycosylation pathways will have similar effects and may be desirable engineering events alone or in combination with any of the genetic engineering performed herein or conceivable from the glycosylation pathways described in FIG. 13.
El principio general para la selección de estrategias de inactivación óptimas con el objetivo de dirigir el uso de nucleótidos de azúcar en una célula huésped de mamífero para vías de glicosilación que son relevantes para la producción recombinante de una glicoproteína dada, es bloquear vías de glicosilación no relevantes en un paso temprano en la vía biosintética donde una única inactivación génica da como resultado estructuras de glicano truncadas preferiblemente sin elongación y recubrimiento por ácido siálico, y/o galactosa, y/o GlcNAc. Se proporcionan ejemplos para la inactivación de tres tipos distintos de O-glicosilación apuntando al segundo paso en su biosíntesis para evitar y/o limitar el uso de CMP-NeuAc, UDP-Gal y UDP-GlcNAc para la elongación de estas vías. Es evidente que muchos otros genes enumerados en la Tabla 2 con pasos biosintéticos asignados para las diferentes vías de glicosilación en la célula CHO de mamíferos, pueden ser objeto de inactivación para lograr los mismos efectos o efectos similares en el uso de nucleótidos de azúcar donantes teniendo en cuenta los efectos que la inactivación tiene en la vía de glicosilación y las estructuras de glicanos alteradas. The general principle for selecting optimal inactivation strategies to direct sugar nucleotide usage in a mammalian host cell to glycosylation pathways relevant to the recombinant production of a given glycoprotein is to block non-relevant glycosylation pathways at an early step in the biosynthetic pathway where a single gene inactivation results in truncated glycan structures preferably without elongation and capping by sialic acid, and/or galactose, and/or GlcNAc. Examples are provided for the inactivation of three distinct types of O-glycosylation by targeting the second step in their biosynthesis to avoid and/or limit the use of CMP-NeuAc, UDP-Gal and UDP-GlcNAc for the elongation of these pathways. It is evident that many other genes listed in Table 2 with assigned biosynthetic steps for the different glycosylation pathways in the mammalian CHO cell, can be targeted for inactivation to achieve the same or similar effects using donor sugar nucleotides taking into account the effects that inactivation has on the glycosylation pathway and altered glycan structures.
Eliminación de glicosiltransferasas innecesarias Elimination of unnecessary glycosyltransferases
Las glicosiltransferasas residentes del RE-Golgi se mantienen para funcionar en la vía secretora mediante una variedad de funciones parcialmente conocidas que incluyen el reconocimiento de parentesco, el tipo y la longitud de la región transmembrana, las interacciones a través de la región del tallo (Colley 1997) y a través del transporte retrógrado de vesículas COP-I presumiblemente dependiente de las colas citosólicas y las TM de las proteínas glicosiltransferasas, por ejemplo, GOLPH3 (Eckert, Reckmann et al. 2014). Cuando las glicosiltransferasas no se retienen en su posición natural en la vía secretora, pueden funcionar de manera diferente y adversa en la glicosilación, y cuando las glicosiltransferasas pierden su retención, por ejemplo, por escisión proteolítica en la región del tallo, se secretan y liberan con poca o ninguna influencia en los procesos de glicosilación en las células. Teniendo en cuenta las numerosas glicosiltransferasas expresadas en cualquier célula de mamífero, y por ejemplo al menos más de 60 en las células CHO (TABLA 3), planteamos la hipótesis de que habría mecanismos comunes de retención de grupos y/o clases de enzimas. Se podría constituir un grupo o clase de enzimas sin intención de limitaciones, por ejemplo, enzimas que trabajan en la misma vía y/o en pasos biosintéticos consecutivos, y/o enzimas retenidas en la misma topología subcelular, y/o enzimas que tienen una secuencia de aminoácidos y/o señales de retención estructural similares. Estos últimos podrían, sin intención de limitaciones, encontrarse, por ejemplo, en isoenzimas homólogas dado que tienen secuencias similares, propiedades catalíticas relacionadas y, al menos en algunos casos, se ha demostrado que tienen topologías subcelulares similares (Rottger, White et al. 1998). Un grupo de este tipo de isoenzimas son las p4galactosiltransferasas, de las cuales especialmente B4GAL-T1, T2, T3 y T4 tienen el mayor grado de similitud de secuencia y funciones relacionadas (Amado, Almeida et al. 1999; Togayachi, Sato et al. 2006). La comprensión de las funciones in vivo de estas cuatro enzimas es deficiente y se ha demostrado que todas producen el enlace Galp1-4GlcNAc in vitro. Como se muestra aquí, p4Galt1 y 3 parecen ser las principales p4galactosiltransferasas involucradas en la N-glicosilación, y estudios previos han demostrado que B4GALT4 tiene funciones principalmente en la biosíntesis de glicolípidos y/o en glicanos sulfatados (Schwientek, Almeida et al. 1998). Por lo tanto, generamos células CHO con inactivación de B4galt4 en CHO WT, así como también combinadas con inactivación de mgat4a/4b/5. La expresión de EPO en células CHO con inactivación de B4galt4 sola resultó en un aumento de N-glicanos tetraantenarios con un recubrimiento de ácido siálico más completo (FIG. 17). La KO de B3gnt2 dio lugar a glicoestructuras de EPO sin poli LacNac (Fig 35) mientras que la KO de B4galt5/6 dio más poliLacNac (Fig 35). En esta línea, la IgG producida en células CHO en las que se ha eliminado St3gal4/6 presenta una galactosilación más alta (Fig. 36). Estos resultados demuestran claramente que la capacidad para una glicosilación más homogénea de proteínas expresadas recombinantemente en células de mamíferos como CHO puede mejorarse mediante la inactivación de glicosiltransferasas innecesarias que pueden competir por mecanismos que dirigen la residencia RE-Golgi y/o usar las reservas comunes de donantes de nucleótidos de azúcar y otras partes de las capacidades metabólicas y de glicosilación generales en una célula de mamífero. Resident ER-Golgi glycosyltransferases are maintained for secretory function by a variety of partially understood functions including kin recognition, transmembrane spanning type and length, interactions across the stalk (Colley 1997), and through COP-I vesicle retrograde transport presumably dependent on the cytosolic tails and TMs of glycosyltransferase proteins, e.g., GOLPH3 (Eckert, Reckmann et al. 2014). When glycosyltransferases are not retained in their natural position in the secretory pathway, they may function differently and adversely in glycosylation, and when glycosyltransferases lose their hold, e.g., by proteolytic cleavage at the stalk, they are secreted and released with little or no influence on glycosylation processes in the cells. Considering the numerous glycosyltransferases expressed in any mammalian cell, and for example at least more than 60 in CHO cells (TABLE 3), we hypothesized that there would be common retention mechanisms for groups and/or classes of enzymes. A group or class of enzymes could be constituted without any intention of limitations, for example, enzymes that work in the same pathway and/or in consecutive biosynthetic steps, and/or enzymes retained in the same subcellular topology, and/or enzymes that have a similar amino acid sequence and/or structural retention signals. The latter could, without any intention of limitations, be found, for example, in homologous isozymes since they have similar sequences, related catalytic properties and, at least in some cases, have been shown to have similar subcellular topologies (Rottger, White et al. 1998). One group of such isoenzymes are the β-galactosyltransferases, of which B4GAL-T1, T2, T3, and T4 have the highest degree of sequence similarity and related functions (Amado, Almeida et al. 1999; Togayachi, Sato et al. 2006). The understanding of the in vivo functions of these four enzymes is poor, and all have been shown to produce the Galp1-4GlcNAc linkage in vitro. As shown here, p4Galt1 and 3 appear to be the major β-galactosyltransferases involved in N-glycosylation, and previous studies have shown that B4GALT4 has functions mainly in glycolipid biosynthesis and/or in sulfated glycans (Schwientek, Almeida et al. 1998). Thus, we generated B4galt4 knockout CHO cells in WT CHO as well as in combination with mgat4a/4b/5 knockout. EPO expression in B4galt4 knockout CHO cells alone resulted in increased tetraantennary N-glycans with a more complete sialic acid coating (Fig. 17). B3gnt2 knockout resulted in EPO glycosylates lacking poly LacNac (Fig. 35) whereas B4galt5/6 knockout gave more poly LacNac (Fig. 35). In this line, IgG produced in St3gal4/6 deleted CHO cells displayed higher galactosylation (Fig. 36). These results clearly demonstrate that the capacity for more homogeneous glycosylation of recombinantly expressed proteins in mammalian cells such as CHO can be enhanced by inactivating unnecessary glycosyltransferases that may compete for mechanisms directing ER-Golgi residency and/or use up common pools of sugar nucleotide donors and other parts of the overall metabolic and glycosylation capabilities in a mammalian cell.
Estos resultados demuestran claramente que la capacidad de glicosilación más homogénea de proteínas expresadas recombinantemente en células de mamíferos como CHO puede mejorarse mediante la inactivación de vías de glicosilación innecesarias que usan las reservas comunes de donantes de nucleótidos de azúcar y otras partes de las capacidades metabólicas y de glicosilación generales de las células. Los expertos en la materia saben que la inactivación de otros genes enumerados en las TABLAS 1 y 2 en las vías de glicosilación anteriores u otras vías de glicosilación tendrá efectos similares y pueden ser eventos de ingeniería deseables solos o en combinación con cualquiera de las ingenierías genéticas realizadas en este documento o concebibles a partir de las vías de glicosilación esbozadas en la FIG 13. These results clearly demonstrate that the more homogeneous glycosylation capacity of recombinantly expressed proteins in mammalian cells such as CHO can be improved by inactivating unnecessary glycosylation pathways that use up common pools of sugar nucleotide donors and other parts of the cells' general metabolic and glycosylation capabilities. Those skilled in the art are aware that inactivation of other genes listed in TABLES 1 and 2 in the above glycosylation pathways or other glycosylation pathways will have similar effects and may be desirable engineering events alone or in combination with any of the genetic engineering performed herein or conceivable from the glycosylation pathways outlined in FIG. 13.
Eliminación de la capacidad de N-glicosilación postraduccional Elimination of post-translational N-glycosylation capacity
El complejo oligosacariltransferasa que inicia la N-glicosilación de proteínas consta de ocho proteínas, de las cuales una subunidad involucra dos genes parálogos, STT3A y STT3B. Los estudios han sugerido que un complejo de oligosacariltransferasa que contiene la subunidad STT3A funciona principalmente en la N-glicosilación cotraduccional, mientras que un complejo de oligosacariltransferasa que contiene la subunidad STT3B funciona principalmente en la N-glicosilación postraduccional. Planteamos la hipótesis de que la fidelidad y la estequiometría de la N-glicosilación cotraduccional son naturalmente mejores que las de la N-glicosilación postraduccional. Muchas glicoproteínas expresadas recombinantemente tienen N-glicanos mal usados, lo que resulta en una ocupación incompleta del N-glicano (estequiometría) y/o en el procesamiento del N-glicano (estructura). Por lo tanto, a continuación generamos células CHO con inactivación de Stt3b así como células CHO con inactivación combinada de los genes Mgat4A/4B/5. Estas células CHO tienen una capacidad mejorada para producir glicoproteínas homogéneas con un mayor grado de estequiometría de N-glicano y/o estructuras de glicanos cuando se expresan proteínas con N-glicositios naturalmente poco usados. The oligosaccharyltransferase complex that initiates protein N-glycosylation consists of eight proteins, one subunit of which involves two paralogous genes, STT3A and STT3B. Studies have suggested that an oligosaccharyltransferase complex containing the STT3A subunit functions primarily in cotranslational N-glycosylation, whereas an oligosaccharyltransferase complex containing the STT3B subunit functions primarily in posttranslational N-glycosylation. We hypothesize that the fidelity and stoichiometry of cotranslational N-glycosylation are naturally better than those of posttranslational N-glycosylation. Many recombinantly expressed glycoproteins have misused N-glycans, resulting in incomplete N-glycan occupancy (stoichiometry) and/or N-glycan processing (structure). Therefore, we next generated Stt3b knockout CHO cells as well as combined Mgat4A/4B/5 knockout CHO cells. These CHO cells have an enhanced ability to produce homogeneous glycoproteins with a higher degree of N-glycan stoichiometry and/or glycan structures when expressing proteins with naturally underused N-glycosites.
Estrategia de eliminación selectiva Selective elimination strategy
Es claro para los expertos en la técnica que la inactivación de un gen de glicosiltransferasa puede tener una multitud de resultados y efectos sobre la transcripción y/o el producto proteico traducido a partir de este. Los experimentos de inactivación dirigida realizados aquí implicaron PCR y secuenciación de las alteraciones introducidas en los genes, así como análisis de ARNsec de clones para determinar si se formó una transcripción y si posibles variaciones de empalme novedosas introdujeron nuevas estructuras de proteínas. Además, existen métodos para determinar la presencia de proteínas a partir de dichas transcripciones, que incluyen espectrometría de masas y análisis Western blot SDS-PAGE con anticuerpos relevantes que detectan la región más N-terminal de los productos proteicos. It is clear to those skilled in the art that inactivation of a glycosyltransferase gene can have a multitude of outcomes and effects on the transcription and/or the protein product translated from it. The targeted inactivation experiments performed here involved PCR and sequencing of the alterations introduced into the genes, as well as RNA sequencing analysis of clones to determine whether a transcript was formed and whether potential novel splicing variations introduced new protein structures. In addition, there are methods for determining the presence of proteins from such transcripts, including mass spectrometry and SDS-PAGE Western blot analysis with relevant antibodies that detect the most N-terminal region of the protein products.
Los constructos de selección se diseñaron generalmente para seleccionar el primer 1/3 del marco de lectura abierto (ORF) de las regiones codificantes, pero también se seleccionaron otras regiones FIG 14B. Para la mayoría de los clones seleccionados, se seleccionaron mutaciones fuera del marco (Indels) que introdujeron codones de terminación o sin sentido con el mismo exón. Se esperaría que esto produjera proteínas truncadas, si es que hay alguna, y sin el dominio catalítico y, por lo tanto, sin actividad enzimática. La mayoría de los clones KO presentaban inserciones y/o deleciones (indels) en el rango de ±20bps, y la mayoría de los genes diana estaban presentes con dos alelos, mientras que algunos (mgat4B y mgat5) estaban presentes con 1 o 3 alelos, respectivamente (TABLA 4). En algunos casos se encontraron deleciones más grandes que alteraron uno o más exones y los límites exón/intrón, lo que también dio como resultado proteínas truncadas. Selection constructs were generally designed to target the first 1/3 of the open reading frame (ORF) of the coding regions, but other regions were also targeted (Figure 14B). For most of the targeted clones, out-of-frame mutations (indels) that introduced stop or nonsense codons within the same exon were selected. This would be expected to produce truncated proteins, if any, lacking the catalytic domain and therefore no enzymatic activity. Most KO clones had insertions and/or deletions (indels) in the range of ±20 bps, and most of the target genes were present with two alleles, while some (mgat4B and mgat5) were present with one or three alleles, respectively (TABLE 4). In some cases, larger deletions were found that altered one or more exons and exon/intron boundaries, also resulting in truncated proteins.
La mayoría de las glicosiltransferasas del RE-Golgi comparten la estructura transmembrana de tipo 2 común con una cola citosólica corta que puede dirigir el tráfico retrógrado y el tiempo de residencia, un péptido señal no escindido que contiene un dominio de hélice a transmembrana hidrofóbico para la retención en la membrana del RE-Golgi, una región de tallo o vástago de longitud variable que se cree que desplaza el dominio catalítico hacia el lumen del RE-Golgi y un dominio catalítico C-terminal necesario para la función enzimática (Colley 1997). Solo las GalNAc-transferasas polipeptídicas tienen un dominio lectina C-terminal adicional (Bennett, Mandel et al. 2012). La organización genómica de los genes de la glicosiltransferasa varía sustancialmente: algunos genes tienen un solo exón codificante y otros más de 10-15 exones codificantes, aunque pocos genes de la glicosiltransferasa producen diferentes variantes de empalme que codifican diferentes productos proteicos. Most ER-Golgi glycosyltransferases share the common type 2 transmembrane structure with a short cytosolic tail that can direct retrograde trafficking and residence time, an uncleaved signal peptide containing a hydrophobic transmembrane α-helix domain for retention at the ER-Golgi membrane, a variable length stem region thought to shift the catalytic domain into the lumen of the ER-Golgi, and a C-terminal catalytic domain required for enzyme function (Colley 1997). Only polypeptide GalNAc transferases have an additional C-terminal lectin domain (Bennett, Mandel et al. 2012). The genomic organization of glycosyltransferase genes varies substantially: some genes have a single coding exon and others have more than 10-15 coding exons, although a few glycosyltransferase genes produce different splice variants encoding different protein products.
La inactivación de los genes de glicosiltransferasa en las regiones de codificación temprana puede tener una multitud de efectos sobre los productos de transcripción y proteína si estos se realizan: i) una o más transcripciones pueden ser inestables y degradarse rápidamente dando como resultado poca o ninguna transcripción y/o proteína; ii) una o más transcripciones pueden ser estables pero no traducidas o solo mal traducidas dando como resultado poca o ninguna traducción de proteína; iii) una o más transcripciones pueden ser estables y traducidas dando como resultado la traducción de proteína; iv) una o más transcripciones pueden dar como resultado la traducción de proteína pero los productos de proteína se degradan debido a, por ejemplo, truncamientos y/o plegamiento incorrecto; v) una o más transcripciones pueden dar como resultado la traducción de proteína y productos de proteína estables que están truncados y enzimáticamente inactivos; y vi) una o más transcripciones pueden dar como resultado la traducción de proteína y productos de proteína estables que están truncados pero tienen actividad enzimática. Inactivation of glycosyltransferase genes in early coding regions can have a multitude of effects on the transcription and protein products if these are carried out: i) one or more transcripts may be unstable and rapidly degraded resulting in little or no transcription and/or protein; ii) one or more transcripts may be stable but untranslated or only mistranslated resulting in little or no protein translation; iii) one or more transcripts may be stable and translated resulting in protein translation; iv) one or more transcripts may result in protein translation but the protein products are degraded due to, for example, truncations and/or misfolding; v) one or more transcripts may result in protein translation and stable protein products that are truncated and enzymatically inactive; and vi) one or more transcripts may result in protein translation and stable protein products that are truncated but have enzymatic activity.
Es evidente para los expertos en la materia que la inactivación de genes que conduce a productos proteicos con actividad enzimática es indeseable, y estos eventos se detectan fácilmente mediante los métodos usados en la presente invención, por ejemplo, pero sin limitarse a ellos, el marcado de lectina/anticuerpo y el perfil glicolítico de proteínas expresadas en líneas celulares mutantes. It is apparent to those skilled in the art that gene inactivation leading to protein products with enzymatic activity is undesirable, and these events are readily detected by the methods used in the present invention, for example, but not limited to, lectin/antibody labeling and glycolytic profiling of proteins expressed in mutant cell lines.
Sin embargo, es deseable eliminar los posibles productos proteicos truncados que pueden expresarse a partir de transcripciones mutadas, ya que estos pueden tener efectos indeseables sobre la capacidad de glicosilación. Por lo tanto, los productos proteicos truncados de los genes de la glicosiltransferasa tipo 2 que contienen parte o parte entera del dominio citosólico y/o la señal de retención transmembrana y/o la región madre y/o parte del dominio catalítico pueden ejercer una serie de efectos sobre la glicosilación en las células. Por ejemplo, la cola citosólica puede competir por el tráfico retrógrado COP-I de las proteínas residentes en el Golgi (Eckert, Reckmann et al. 2014), el dominio transmembrana puede competir por la localización en el RE-Golgi y posibles asociaciones y/o agregaciones normales de proteínas, y la región del tallo, así como parte de un dominio catalítico inactivo, pueden tener funciones similares o parte de funciones en asociaciones y/o agregaciones normales de proteínas en el RE-Golgi. Estas funciones y otras desconocidas pueden afectar a vías específicas de glicosilación en las que participan las enzimas, a funciones específicas de las isoenzimas o, de forma más general, a las capacidades de glicosilación de una célula. Si bien estas funciones y efectos son desconocidos e impredecibles hoy en día, es una parte inherente de la presente invención que la selección de clones de células de mamíferos con genes de glicosiltransferasa inactivados incluye la selección de eventos de edición que no producen productos proteicos truncados. However, it is desirable to eliminate potential truncated protein products that may be expressed from mutated transcripts, as these may have undesirable effects on glycosylation capacity. Therefore, truncated protein products of type 2 glycosyltransferase genes containing part or all of the cytosolic domain and/or the transmembrane retention signal and/or the stem region and/or part of the catalytic domain may exert several effects on glycosylation in cells. For example, the cytosolic tail may compete for COP-I retrograde trafficking of Golgi-resident proteins (Eckert, Reckmann et al. 2014), the transmembrane domain may compete for localization to the ER-Golgi and possible normal protein associations and/or aggregations, and the stalk region, as well as part of an inactive catalytic domain, may have similar or part of functions in normal protein associations and/or aggregations in the ER-Golgi. These and other unknown functions may affect specific glycosylation pathways in which the enzymes participate, specific functions of the isozymes, or, more generally, the glycosylation capabilities of a cell. While these functions and effects are currently unknown and unpredictable, it is an inherent part of the present invention that the selection of mammalian cell clones with inactivated glycosyltransferase genes includes the selection of editing events that do not produce truncated protein products.
Es evidente que la pantalla de deconstrucción de KO realizada identifica los glucógenos clave que controlan los pasos decisivos en la N-glicosilación de proteínas en CHO y proporciona una matriz de diseño para la deconstrucción genética de la capacidad de N-glicosilación a estructuras homogéneas deseables que pueden servir como puntos de partida para la reconstrucción de capacidades de glicosilación mejoradas, novedosas y/o más homogéneas mediante la introducción estable de uno o más genes de glicosiltransferasa. La FIGURA 28 proporciona ejemplos generales de andamios de N-glicano que pueden producirse mediante la matriz de diseño de deconstrucción, que sirve como plataformas para la reconstrucción de capacidades de glicosilación más homogéneas deseables. El valor de esta estrategia de deconstrucción y reconstrucción combinadas queda claramente ejemplificado aquí por el diseño de células CHO con capacidad de producción de EPO con N-glicanos biantenarios homogéneos con a2,3 y, por primera vez, N-glicanos homogéneos tapados con ácido a2,6-siálico. Estas líneas CHO complementan y amplían claramente los esfuerzos realizados previamente para establecer una levadura glicoingenierizada con capacidad para la producción de EPO con N-glicanos biantenarios homogéneos, así como la síntesis química de gran éxito de EPO con N-glicanos biantenarios (Hamilton, Davidson et al. 2006; Wang, Dong et al. 2013). Más específicamente, las líneas CHO producidas permiten la producción de EPO y otras glicoproteínas en una célula huésped de mamífero probada con capacidades de plegamiento y procesamiento de proteínas bien establecidas y un perfil de seguridad de décadas de duración para terapias humanas. It is evident that the performed KO deconstruction screen identifies key glycogens that control decisive steps in protein N-glycosylation in CHO and provides a design matrix for the genetic deconstruction of N-glycosylation capacity to desirable homogeneous structures that can serve as starting points for the reconstruction of improved, novel, and/or more homogeneous glycosylation capabilities by the stable introduction of one or more glycosyltransferase genes. FIGURE 28 provides general examples of N-glycan scaffolds that can be produced by the deconstruction design matrix, which serve as platforms for the reconstruction of desirable more homogeneous glycosylation capabilities. The value of this combined deconstruction and reconstruction strategy is clearly exemplified here by the design of EPO-producing CHO cells with homogeneous biantennary N-glycans with α2,3 and, for the first time, homogeneous N-glycans capped with α2,6-sialic acid. These CHO lines clearly complement and extend previous efforts to establish glycoengineered yeast capable of EPO production with homogeneous biantennary N-glycans, as well as the highly successful chemical synthesis of EPO with biantennary N-glycans (Hamilton, Davidson et al. 2006; Wang, Dong et al. 2013). More specifically, the CHO lines produced enable the production of EPO and other glycoproteins in a proven mammalian host cell with well-established protein folding and processing capabilities and a decades-long safety profile for human therapies.
Es además evidente a partir de la pantalla de deconstrucción de KO realizada aquí que la célula CHO tiene una notable plasticidad y tolerancia a la glicoingeniería. Las capacidades de glicosilación logradas por las líneas KO en CHO resultaron ser estables y consistentes en la producción de glicoproteínas recombinantes, y se espera que estas líneas CHO de ingeniería CHO tengan un rendimiento similar a las CHO WT en el bioprocesamiento. Además, la reconstrucción de las capacidades de glicosilación por KI ejemplificada por la introducción de ST6Gal-1 sin a2,3-sialiltransferasas competidoras demuestra que se puede lograr una glicoingeniería estable y consistente mediante la estrategia de deconstrucción y reconstrucción inventada aquí, y esto debería ser aplicable a otras capacidades de glicosilación deseables. Esto incluye la reconstrucción de las capacidades de glicosilación endógena de CHO WT, que son inconsistentes y heterogéneas, como por ejemplo la formación de ramas multiantenarias de N-glicano (tri y tetraantenarias) y cadenas de poli-LacNAc. Otros ejemplos incluyen la mejora de la capacidad de proteger los N-glicanos de la IgG. Además, se espera que la matriz de diseño de ingeniería sea transferible a cualquier línea anfitriona de CHO, así como a las líneas de producción establecidas. Además, se espera que la matriz de diseño de ingeniería sea transferible a cualquier línea celular de mamíferos con la debida expansión dependiendo de la existencia de capacidades de glicosilación más complejas. El panel de células CHO aquí generado permitirá la disección y el diseño de reconstrucción de novo de la N-glicosilación para cualquier terapéutica proteica. Además, este panel de células CHO puede usarse para producir glicoproteínas terapéuticas con una serie de glicoconformidades diferentes, lo que por primera vez permitirá evaluar experimentalmente las propiedades biológicas de glicoconformidades definidas y hacer una selección racional de los diseños óptimos. El panel de células CHO producido aquí permite la prueba directa de los efectos funcionales de estructuras específicas de N-glicano en cualquier glicoproteína terapéutica, lo que proporcionará orientación para el diseño óptimo de un fármaco de glicoproteína. De este modo, usando el panel de células CHO, se puede abordar de manera sistemática el efecto de la ramificación de N-glicano, la extensión de poli-LacNAc y el tipo de sialilación. Estos efectos incluyen, por ejemplo, la secreción de proteínas, la estabilidad, el rendimiento, la semivida circulatoria en sangre, la biodistribución, la bioactividad y las propiedades farmacocinéticas generales de relevancia para los fármacos terapéuticos. El panel CHO también permitirá, por ejemplo, el diseño de terapias de glicoproteínas de novo, donde la introducción de N-glicanos se usa para mejorar la vida media circulatoria sin interferir con la actividad biológica. En este caso, el efecto de la posición, el tamaño y la estructura de los N-glicanos introducidos puede cartografiarse en detalle para diseñar nuevos productos biológicos de glicoproteínas con propiedades farmacocinéticas óptimas. La presente invención proporciona así una nueva era para el mayor productor de terapias con glicoproteínas: la célula CHO. It is further evident from the KO deconstruction screen performed here that the CHO cell has remarkable plasticity and tolerance to glycoengineering. The glycosylation capabilities achieved by the KO lines in CHO were found to be stable and consistent in the production of recombinant glycoproteins, and these engineered CHO lines are expected to perform similarly to WT CHO lines in bioprocessing. Furthermore, the reconstruction of glycosylation capabilities by KI exemplified by the introduction of ST6Gal-1 without competing α2,3-sialyltransferases demonstrates that stable and consistent glycoengineering can be achieved by the deconstruction and reconstruction strategy invented here, and this should be applicable to other desirable glycosylation capabilities. This includes reconstructing the endogenous glycosylation capabilities of WT CHO, which are inconsistent and heterogeneous, such as the formation of multi-antennary N-glycan branches (tri- and tetra-antennary) and poly-LacNAc chains. Other examples include improving the ability to protect N-glycans from IgG. Furthermore, the engineered design matrix is expected to be transferable to any CHO host line, as well as to established production lines. Furthermore, the engineered design matrix is expected to be transferable to any mammalian cell line with appropriate expansion depending on the existence of more complex glycosylation capabilities. The panel of CHO cells generated here will allow for de novo dissection and reconstruction design of N-glycosylation for any protein therapeutic. Furthermore, this panel of CHO cells can be used to produce therapeutic glycoproteins with a range of different glycoconformities, which will for the first time allow the biological properties of defined glycoconformities to be experimentally assessed and optimal designs to be rationally selected. The CHO cell panel produced here allows direct testing of the functional effects of specific N-glycan structures on any therapeutic glycoprotein, which will provide guidance for the optimal design of a glycoprotein drug. Thus, using the CHO cell panel, the effect of N-glycan branching, poly-LacNAc extension, and sialylation type can be systematically addressed. These effects include, for example, protein secretion, stability, yield, blood circulatory half-life, biodistribution, bioactivity, and general pharmacokinetic properties relevant to therapeutic drugs. The CHO panel will also allow, for example, the design of de novo glycoprotein therapies, where the introduction of N-glycans is used to improve circulatory half-life without interfering with biological activity. In this case, the effect of the position, size, and structure of the introduced N-glycans can be mapped in detail to design new glycoprotein biologics with optimal pharmacokinetic properties. The present invention thus provides a new era for the largest producer of glycoprotein therapies: the CHO cell.
En una realización adicional de la presente invención, se han eliminado mgat4A, mgat4B, mgat5 y FUT8. En una realización de la presente invención, la célula o línea celular es una célula de mamífero. In a further embodiment of the present invention, mgat4A, mgat4B, mgat5, and FUT8 have been deleted. In one embodiment of the present invention, the cell or cell line is a mammalian cell.
En otra realización de la presente invención, la célula se deriva del ovario de hámster chino o del riñón humano. En otra realización más de la presente invención, la célula se selecciona del grupo que consiste en CHO, NS0, SP2/0, YB2/0, CHO-K1, CHO-DXB11, CHO-DG44, CHO-S, HEK293, HUVEC, HKB, PER-C6, NS0, o derivados de cualquiera de estas células. In another embodiment of the present invention, the cell is derived from Chinese hamster ovary or human kidney. In yet another embodiment of the present invention, the cell is selected from the group consisting of CHO, NS0, SP2/0, YB2/0, CHO-K1, CHO-DXB11, CHO-DG44, CHO-S, HEK293, HUVEC, HKB, PER-C6, NS0, or derivatives of any of these cells.
En una realización de la presente invención es la célula una célula CHO. In one embodiment of the present invention the cell is a CHO cell.
En otra realización de la presente invención codifica la célula además una proteína exógena de interés. En otra realización de la presente invención, la proteína de interés es un anticuerpo, un fragmento de anticuerpo o un polipéptido. In another embodiment of the present invention, the cell further encodes an exogenous protein of interest. In another embodiment of the present invention, the protein of interest is an antibody, an antibody fragment, or a polypeptide.
En otra realización de la presente invención, el anticuerpo es un anticuerpo IgG. In another embodiment of the present invention, the antibody is an IgG antibody.
En una realización de la presente invención es el polipéptido EPO, una proteína implicada en la hemostasia, incluyendo un factor de coagulación. In one embodiment of the present invention is the EPO polypeptide, a protein involved in hemostasis, including a coagulation factor.
En una realización de la presente invención la glicosilación se hace más homogénea. In one embodiment of the present invention glycosylation is made more homogeneous.
En otra realización de la presente invención la glicosilación es no sialilada. In another embodiment of the present invention the glycosylation is non-sialylated.
En otra realización de la presente invención, la glicosilación no es galactosilada. In another embodiment of the present invention, the glycosylation is not galactosylated.
En una realización de la presente invención comprende la glicosilación N-glicanos biantenarios. In one embodiment of the present invention it comprises biantennary N-glycosylation.
En otra realización de la presente invención, la glicosilación no comprende poli-LacNAc. In another embodiment of the present invention, the glycosylation does not comprise poly-LacNAc.
En otra realización de la presente invención es la glicosilación cualquier combinación sin fucosa. In another embodiment of the present invention, glycosylation is any combination without fucose.
En una realización de la presente invención se ha eliminado B4galt1 permitiendo la generación de N-glicanos más homogéneos sin galactosa. In one embodiment of the present invention, B4galt1 has been eliminated allowing the generation of more homogeneous N-glycans without galactose.
En otra realización de la presente invención se han eliminado B4galt1 y fut8 permitiendo la generación de N-glicanos más homogéneos sin galactosa y fucosa. In another embodiment of the present invention, B4galt1 and fut8 have been eliminated allowing the generation of more homogeneous N-glycans without galactose and fucose.
En otra realización más de la presente invención, se han eliminado B4galt1 y B4galt3, lo que da como resultado N-glicanos más homogéneos sin galactosa que los obtenidos con una única eliminación de B4galt1 o B4galt3 (Figura 36). In yet another embodiment of the present invention, B4galt1 and B4galt3 have been deleted, resulting in more homogeneous galactose-free N-glycans than those obtained with a single deletion of B4galt1 or B4galt3 (Figure 36).
En una realización de la presente invención, la célula tiene knock out de uno o más de los genes de glicosil transferasa seleccionados del grupo que consiste en mgat1, mgat2, mgat4A, mgat4B, mgat4C, mgat5 y mgat5B. In one embodiment of the present invention, the cell has knock out of one or more of the glycosyl transferase genes selected from the group consisting of mgat1, mgat2, mgat4A, mgat4B, mgat4C, mgat5 and mgat5B.
En otra realización de la presente invención, la célula tiene knockout de uno o más de los genes glicosiltransferasa seleccionados del grupo que consiste en mgat4A, mgat4B, y mgat4C. In another embodiment of the present invention, the cell has knockout of one or more of the glycosyltransferase genes selected from the group consisting of mgat4A, mgat4B, and mgat4C.
En una realización adicional de la presente invención, la célula tiene knock out de mgat4A, mgat4B y mgat4C. En otra realización de la presente invención, la célula comprende la eliminación de mgat5 y/o mgat5B. In a further embodiment of the present invention, the cell has been knocked out of mgat4A, mgat4B, and mgat4C. In another embodiment of the present invention, the cell comprises the deletion of mgat5 and/or mgat5B.
En otra realización de la presente invención, la célula comprende knockout de mgat5 y mgat5B. In another embodiment of the present invention, the cell comprises knockout of mgat5 and mgat5B.
En una realización de la presente invención, la célula comprende la eliminación de uno o más de los genes de galatosilación seleccionados del grupo que consiste en B4gal1, B4gal2, B4gal3 y B4gal. In one embodiment of the present invention, the cell comprises the deletion of one or more of the galatosylation genes selected from the group consisting of B4gal1, B4gal2, B4gal3 and B4gal.
En otra realización de la presente invención, también se ha eliminado B4gal1 o B4gal3, o B4gal1 y B4gal3. En una realización adicional de la presente invención, la célula también tiene knockout de uno o más de los genes de elongación de poli-LacNAc seleccionados del grupo que consiste en B3gnt1, B3gnt2 y B3gnt8. En otra realización más de la presente invención, también se ha eliminado B3gnt2. In another embodiment of the present invention, B4gal1 or B4gal3, or B4gal1 and B4gal3, have also been deleted. In a further embodiment of the present invention, the cell also has knockout of one or more of the poly-LacNAc elongation genes selected from the group consisting of B3gnt1, B3gnt2, and B3gnt8. In yet another embodiment of the present invention, B3gnt2 has also been deleted.
En una realización de la presente invención, también se han eliminado B3gnt2, mgat4A, mgat4B y mgat5. En otra realización de la presente invención, la célula también tiene knockout de uno o más de los genes de sialiltransferasa seleccionados del grupo que consiste en ST3gal3, ST3gal4 y ST3gal6. In one embodiment of the present invention, B3gnt2, mgat4A, mgat4B, and mgat5 have also been deleted. In another embodiment of the present invention, the cell also has knockout of one or more of the sialyltransferase genes selected from the group consisting of ST3gal3, ST3gal4, and ST3gal6.
En otra realización más de la presente invención, también se han eliminado ST3gal3, ST3gal4 y ST3gal6. En una realización adicional de la presente invención, también se han eliminado ST3gal4 y ST3gal6. In yet another embodiment of the present invention, ST3gal3, ST3gal4, and ST3gal6 have also been deleted. In a further embodiment of the present invention, ST3gal4 and ST3gal6 have also been deleted.
En una realización de la presente invención, también se han eliminado ST3gal4, ST3gal6, mgat4A, mgat4B y mgat5. In one embodiment of the present invention, ST3gal4, ST3gal6, mgat4A, mgat4B and mgat5 have also been deleted.
En otra realización de la presente invención, también se ha eliminado ST6gal1 y se han eliminado ST3gal4 y ST3gal6. In another embodiment of the present invention, ST6gal1 has also been deleted and ST3gal4 and ST3gal6 have been deleted.
En otra realización más de la presente invención, se ha introducido ST6gal1 y se han eliminado ST3gal4, ST3gal6, mgat4A, mgat4B y mgat5. In yet another embodiment of the present invention, ST6gal1 has been introduced and ST3gal4, ST3gal6, mgat4A, mgat4B and mgat5 have been deleted.
En una realización de la presente invención, se han eliminado mgat2, ST3gal4 y ST3gal6. In one embodiment of the present invention, mgat2, ST3gal4 and ST3gal6 have been deleted.
En otra realización de la presente invención, mgat2, mgat4A, mgat4B y mgat5 han sido eliminados. In another embodiment of the present invention, mgat2, mgat4A, mgat4B and mgat5 have been deleted.
En otra realización de la presente invención, mgat2, ST3gal4, ST3gal6, mgat4A, mgat4B y mgat5 han sido eliminados. In another embodiment of the present invention, mgat2, ST3gal4, ST3gal6, mgat4A, mgat4B and mgat5 have been deleted.
Un aspecto de la presente invención se refiere a una glicoproteína según la presente invención, que es un glicoconjugado homogéneo producido a partir de una glicoproteína que tiene un perfil de glicanos simplificado. Un objeto de la presente invención es proporcionar una célula capaz de expresar un gen que codifica un polipéptido de interés, en donde el polipéptido de interés se expresa comprendiendo uno o más patrones de modificación postraduccional An aspect of the present invention relates to a glycoprotein according to the present invention, which is a homogeneous glycoconjugate produced from a glycoprotein having a simplified glycan profile. An object of the present invention is to provide a cell capable of expressing a gene encoding a polypeptide of interest, wherein the polypeptide of interest is expressed comprising one or more post-translational modification patterns.
En una realización de la presente invención, el patrón de modificación postraduccional es una glicosilación. La glicoforma óptima de una glicoproteína puede identificarse mediante el siguiente proceso: (i) producción de una pluralidad de glicoformas diferentes de dicha glicoproteína mediante expresión en líneas celulares que alberguen al menos una capacidad de glicosilación novedosa, por ejemplo, albergando dos o más modificaciones de los niveles de expresión del gen GT, y (ii) determinación de la actividad de las diferentes glicoformas en comparación con una glicoproteína de referencia en (un) bioensayo(s) adecuado(s); y iii) selección de la glicoforma con la actividad mayor o más elevada y determinación de la huella dactilar del genotipo de la célula de producción que esté correlacionada con el nivel de actividad mayor o más elevado de dicha glicoproteína. In one embodiment of the present invention, the post-translational modification pattern is glycosylation. The optimal glycoform of a glycoprotein can be identified by the following process: (i) producing a plurality of different glycoforms of said glycoprotein by expression in cell lines harboring at least one novel glycosylation capability, for example, harboring two or more modifications of the expression levels of the GT gene, and (ii) determining the activity of the different glycoforms compared to a reference glycoprotein in (a) suitable bioassay(s); and iii) selecting the glycoform with the highest or greatest activity and determining the genotype fingerprint of the production cell that correlates with the highest or greatest activity level of said glycoprotein.
El proceso descrito anteriormente permite la identificación de la glicoforma óptima de una glicoproteína. Para los expertos en la materia, mediante el uso de la huella genotípica identificada en (iii), se puede generar una línea celular diseñada eficiente con el genotipo óptimo para producir glicoproteína con dicha glicoforma. Otro aspecto de la presente invención se refiere a una glicoproteína según la presente invención, que es un conjugado de glicoproteína homogéneo que comprende un polímero seleccionado entre, PEG, HEP, XTEN, PSA, HES. The process described above allows the identification of the optimal glycoform of a glycoprotein. For those skilled in the art, by using the genotypic fingerprint identified in (iii), an efficient engineered cell line with the optimal genotype for producing glycoprotein with said glycoform can be generated. Another aspect of the present invention relates to a glycoprotein according to the present invention, which is a homogeneous glycoprotein conjugate comprising a polymer selected from PEG, HEP, XTEN, PSA, HES.
Un aspecto adicional de la presente invención se refiere a una glicoproteína según la presente invención, que es un conjugado proteico PEGilado homogéneo producido a partir de una variante proteica según la invención que tiene un perfil de glicano simplificado. A further aspect of the present invention relates to a glycoprotein according to the present invention, which is a homogeneous PEGylated protein conjugate produced from a protein variant according to the invention having a simplified glycan profile.
Otro aspecto de la presente invención se refiere a una glicoproteína según la presente invención, que es un conjugado de EPO PEGilado homogéneo producido a partir de una variante de EPO que tiene un perfil de glicano simplificado. Another aspect of the present invention relates to a glycoprotein according to the present invention, which is a homogeneous PEGylated EPO conjugate produced from an EPO variant having a simplified glycan profile.
En una realización de la presente invención, Cosmc también se introduce o se elimina. In one embodiment of the present invention, Cosmc is also introduced or removed.
En una realización de la presente invención, el resultado de la glicoestructura tiene uno o más de los siguientes cambios seleccionados del grupo que consiste en una estructura de glicano más simple, un producto más homogéneo, más ácidos siálicos por molécula, no sialilado, no galactosilado, bi-antenario más homogéneo, monoantenario más homogéneo, triantenario más homogéneo, más homogéneo sin poli-LacNAc, mayor productividad en el cultivo celular, nuevas capacidades de glicosilación homogénea estable, más glicoestructura humana, glicosilación más homogénea y una mejor focalización de ADCC de IgG, nivel de fucosa modificado, sin fucosa, sustrato mejorado para generar glicoconjugados. In one embodiment of the present invention, the resulting glycosylation has one or more of the following changes selected from the group consisting of a simpler glycan structure, a more homogeneous product, more sialic acids per molecule, non-sialylated, non-galactosylated, more homogeneous bi-antennary, more homogeneous mono-antennary, more homogeneous tri-antennary, more homogeneous without poly-LacNAc, increased productivity in cell culture, new stable homogeneous glycosylation capabilities, more human glycosylation, more homogeneous glycosylation and improved IgG ADCC targeting, modified fucose level, no fucose, improved substrate for generating glycoconjugates.
En otro aspecto de la presente invención, uno o más de los genes mencionados anteriormente se eliminan usando nucleasas efectoras similares a activadores de la transcripción (TALEN). In another aspect of the present invention, one or more of the aforementioned genes are deleted using transcription activator-like effector nucleases (TALENs).
Las TALEN son enzimas de restricción artificiales generadas mediante la fusión de un dominio de unión de ADN efector TAL a un dominio de escisión de ADN. TALENs are artificial restriction enzymes generated by fusing a TAL effector DNA binding domain to a DNA cleavage domain.
En otro aspecto más de la presente invención, uno o más de los genes mencionados anteriormente se eliminan usando CRISPR (repeticiones palindrómicas cortas agrupadas y regularmente interespaciadas). In yet another aspect of the present invention, one or more of the aforementioned genes are deleted using CRISPR (clustered regularly interspaced short palindromic repeats).
Los CRISPR son loci de ADN que contienen repeticiones cortas de secuencias de bases. Cada repetición es seguida por segmentos cortos de “ADN espaciador” de exposiciones previas a un virus. CRISPRs are DNA loci containing short repeats of base sequences. Each repeat is followed by short segments of “spacer DNA” from previous exposures to a virus.
Los CRISPR a menudo se asocian con genes cas que codifican proteínas relacionadas con los CRISPR. El sistema CRISPR/Cas es un sistema inmune procariota que confiere resistencia a elementos genéticos extraños como plásmidos y fagos y proporciona una forma de inmunidad adquirida. CRISPRs are often associated with cas genes, which encode CRISPR-related proteins. The CRISPR/Cas system is a prokaryotic immune system that confers resistance to foreign genetic elements such as plasmids and phages and provides a form of acquired immunity.
Los espaciadores CRISPR reconocen y cortan estos elementos genéticos exógenos de una manera análoga al ARNpi en organismos eucariotas. CRISPR spacers recognize and cut these foreign genetic elements in a manner analogous to siRNA in eukaryotic organisms.
El sistema CRISPR/Cas se usa para la edición genética (añadir, alterar o cambiar la secuencia de genes específicos) y la regulación genética en especies a lo largo del árbol de la vida. Al introducir la proteína Cas9 y los ARN guía adecuados en una célula, se puede cortar el genoma del organismo en cualquier ubicación deseada. The CRISPR/Cas system is used for gene editing (adding, altering, or changing the sequence of specific genes) and gene regulation in species across the tree of life. By introducing the Cas9 protein and the appropriate guide RNAs into a cell, the organism's genome can be cut at any desired location.
En una realización adicional de la presente invención, la célula de mamífero tiene o no actividad de a-1,6-fucosiltransferasa. In a further embodiment of the present invention, the mammalian cell has or does not have α-1,6-fucosyltransferase activity.
La célula de la presente invención puede ser una célula que no comprende el gen de interés a expresar o la célula puede comprender el gen de interés a expresar. La célula que no contiene el gen que interesa expresar se suele denominar "célula desnuda". The cell of the present invention may be a cell that does not contain the gene of interest to be expressed, or the cell may contain the gene of interest to be expressed. A cell that does not contain the gene of interest to be expressed is often referred to as a "naked cell."
La célula huésped de la presente invención puede ser cualquier huésped, siempre que pueda expresar una molécula de anticuerpo. Los ejemplos incluyen una célula de levadura, una célula animal, una célula de insecto, una célula vegetal y similares. The host cell of the present invention can be any host, provided it can express an antibody molecule. Examples include a yeast cell, an animal cell, an insect cell, a plant cell, and the like.
En una realización de la presente invención, la célula se selecciona del grupo que consiste en CHO, NS0, SP2/0, YB2/0, YB2/3HL.P2.G11.16Ag.20, n So , SP2/0-Ag14, célula BHK derivada de un tejido de riñón de hámster sirio, célula de hibridoma productora de anticuerpos, línea celular de leucemia humana (célula de Namalwa), una célula madre embrionaria y un óvulo fertilizado. In one embodiment of the present invention, the cell is selected from the group consisting of CHO, NS0, SP2/0, YB2/0, YB2/3HL.P2.G11.16Ag.20, n So , SP2/0-Ag14, BHK cell derived from a Syrian hamster kidney tissue, antibody-producing hybridoma cell, human leukemia cell line (Namalwa cell), an embryonic stem cell, and a fertilized egg.
En una realización preferida de la presente invención, la célula es una célula CHO. In a preferred embodiment of the present invention, the cell is a CHO cell.
La célula puede ser una célula aislada o en cultivo celular o una línea celular. The cell may be an isolated cell or in cell culture or a cell line.
La proteína de interés puede ser varios tipos de proteína, y en particular proteínas que se benefician de ser expresadas como glicoproteínas, y que pueden ser producidas por las células de la presente invención. En una realización preferida, la proteína es eritropoyetina (EPO). The protein of interest can be various types of protein, and in particular proteins that benefit from being expressed as glycoproteins, and which can be produced by the cells of the present invention. In a preferred embodiment, the protein is erythropoietin (EPO).
En otra realización está la proteína a1-antitripsina. In another embodiment is the protein a1-antitrypsin.
En un aspecto de la presente invención, la proteína es un factor sanguíneo recombinante. In one aspect of the present invention, the protein is a recombinant blood factor.
En una realización de la presente invención, el factor sanguíneo recombinante se selecciona del grupo que consiste en uno o más de los factores VIII, IX, subunidad A del factor XIII, trombina y VIIa. In one embodiment of the present invention, the recombinant blood factor is selected from the group consisting of one or more of factors VIII, IX, factor XIII subunit A, thrombin, and VIIa.
En otra realización de la presente invención, la proteína de interés es un factor de coagulación, como el factor de coagulación II (FII), el factor de coagulación V (FV), el factor de coagulación VII (FVIIa), el factor de coagulación VIII (FVIII), el factor de coagulación IX (FIX), el factor de coagulación X (FX) o el factor de coagulación XIII (FXIII). In another embodiment of the present invention, the protein of interest is a coagulation factor, such as coagulation factor II (FII), coagulation factor V (FV), coagulation factor VII (FVIIa), coagulation factor VIII (FVIII), coagulation factor IX (FIX), coagulation factor X (FX), or coagulation factor XIII (FXIII).
En un aspecto de la presente invención es la proteína hormona de crecimiento humano. In one aspect of the present invention is the protein human growth hormone.
En otra realización de la presente invención, la proteína de interés es un anticuerpo, un fragmento de anticuerpo, como un fragmento Fab, un dominio Fc de un anticuerpo o un polipéptido. In another embodiment of the present invention, the protein of interest is an antibody, an antibody fragment, such as a Fab fragment, an Fc domain of an antibody, or a polypeptide.
Un aspecto adicional de la presente invención se refiere a un método para producir una glicoproteína modificada enzimáticamente, que comprende el paso de generar una célula con propiedades de glicosilación específicas, y la modificación enzimática de interés. A further aspect of the present invention relates to a method for producing an enzymatically modified glycoprotein, comprising the step of generating a cell with specific glycosylation properties, and the enzymatic modification of interest.
En una realización de la presente invención se realiza la modificación enzimática de un polímero. In one embodiment of the present invention, enzymatic modification of a polymer is performed.
En otra realización de la presente invención es la modificación enzimática una conjugación a otra proteína. Otro aspecto de la presente invención se refiere a una glicoproteína según la presente invención, que es un conjugado de glicoproteína homogéneo que comprende un polímero. In another embodiment of the present invention, the enzymatic modification is a conjugation to another protein. Another aspect of the present invention relates to a glycoprotein according to the present invention, which is a homogeneous glycoprotein conjugate comprising a polymer.
La glicoproteína puede modificarse enzimáticamente con el polímero, y la glicoproteína puede ser producida por la célula de acuerdo con la presente invención. The glycoprotein can be enzymatically modified with the polymer, and the glycoprotein can be produced by the cell according to the present invention.
En un aspecto de la presente invención, la proteína es un trombolítico recombinante, un anticoagulante u otro producto relacionado con la sangre. In one aspect of the present invention, the protein is a recombinant thrombolytic, anticoagulant, or other blood-related product.
En una realización de la presente invención es el trombolítico recombinante, anticoagulante u otro producto relacionado con la sangre seleccionado del grupo que consiste en uno o más de activador tisular del plasminógeno (tPA), hirudina, antitrombina, plasmina, inhibidor de la calicreína plasmática y proteína C activada. In one embodiment of the present invention is the recombinant thrombolytic, anticoagulant or other blood-related product selected from the group consisting of one or more of tissue plasminogen activator (tPA), hirudin, antithrombin, plasmin, plasma kallikrein inhibitor and activated protein C.
En un aspecto de la presente invención es la proteína una hormona recombinante. In one aspect of the present invention the protein is a recombinant hormone.
En una realización de la presente invención, la hormona recombinante se selecciona del grupo que consiste en uno o más de los siguientes: insulina, insulina degludec, hormona de crecimiento humana, somatropina, pegvisomant, hormona folículo estimulante, folitropina alfa, corifolitropina alfa, folitropina beta, metreleptina, liraglutida, hormona paratiroidea, lutropina, teriparatida, nesiritida y glucagón. In one embodiment of the present invention, the recombinant hormone is selected from the group consisting of one or more of the following: insulin, insulin degludec, human growth hormone, somatropin, pegvisomant, follicle-stimulating hormone, follitropin alfa, corifollitropin alfa, follitropin beta, metreleptin, liraglutide, parathyroid hormone, lutropin, teriparatide, nesiritide, and glucagon.
En un aspecto de la presente invención es la proteína una hormona de crecimiento recombinante. In one aspect of the present invention, the protein is a recombinant growth hormone.
En una realización de la presente invención, la hormona de crecimiento recombinante se selecciona del grupo que consiste en uno o más de EPO, filgrastim, sargramostim, mecaserim y palifermina. In one embodiment of the present invention, the recombinant growth hormone is selected from the group consisting of one or more of EPO, filgrastim, sargramostim, mecaserim, and palifermin.
En un aspecto de la presente invención es la proteína un interferón recombinante, interleucina o factor de necrosis tumoral. In one aspect of the present invention, the protein is a recombinant interferon, interleukin or tumor necrosis factor.
En una realización de la presente invención es el interferón recombinante, interleucina o factor de necrosis tumoral seleccionado del grupo que consiste en uno o más de interferón alfa, PEGinterferón alfa, PEGinterferón alfa-2a, PEGinterferón alfa, interferón beta-1b, algulcosidasa alfa y laronidasa. In one embodiment of the present invention is the recombinant interferon, interleukin or tumor necrosis factor selected from the group consisting of one or more of interferon alpha, PEGinterferon alpha, PEGinterferon alpha-2a, PEGinterferon alpha, interferon beta-1b, algulcosidase alpha and laronidase.
En un aspecto de la presente invención, la proteína es un antígeno o componente de vacuna. In one aspect of the present invention, the protein is an antigen or vaccine component.
En un aspecto de la presente invención, la proteína de la presente invención es relevante para una enfermedad o trastorno seleccionado del grupo que consiste en uno o más de los siguientes: hemofilia A, hemofilia B, infarto agudo de miocardio, trombocitopenia asociada a heparina, trombosis venosa, adhesión vitreomacular sintomática/tracción vitreomacular, angioedema agudo, deficiencia hereditaria de antitrombina, angioedema hereditario, sepsis, diabetes, diabetes mellitus, retraso del crecimiento/deficiencia de la hormona del crecimiento, infertilidad/subfertilidad, diabetes tipo 2, osteoporosis, hipoglucemia, enfermedad de Paget, cáncer, anemia, neutropenia, hepatitis C e hiperuricemia, artritis reumatoide, hepatitis A y B, artritis, colitis, enfermedad de Crohn, psoriasis, espondilitis anquilosante, colitis ulcerosa. In one aspect of the present invention, the protein of the present invention is relevant to a disease or disorder selected from the group consisting of one or more of the following: hemophilia A, hemophilia B, acute myocardial infarction, heparin-associated thrombocytopenia, venous thrombosis, symptomatic vitreomacular adhesion/vitreomacular traction, acute angioedema, hereditary antithrombin deficiency, hereditary angioedema, sepsis, diabetes, diabetes mellitus, growth retardation/growth hormone deficiency, infertility/subfertility, type 2 diabetes, osteoporosis, hypoglycemia, Paget's disease, cancer, anemia, neutropenia, hepatitis C and hyperuricemia, rheumatoid arthritis, hepatitis A and B, arthritis, colitis, Crohn's disease, psoriasis, ankylosing spondylitis, ulcerative colitis.
En una realización de la presente invención, la proteína es un anticuerpo. In one embodiment of the present invention, the protein is an antibody.
En una realización preferida de la presente invención, el anticuerpo es un anticuerpo IgG. In a preferred embodiment of the present invention, the antibody is an IgG antibody.
En la presente invención, la molécula de anticuerpo incluye cualquier molécula, siempre que comprenda la región Fc de un anticuerpo. Los ejemplos incluyen un anticuerpo, un fragmento de anticuerpo, una proteína de fusión que comprende una región Fc y similares. In the present invention, the antibody molecule includes any molecule, as long as it comprises the Fc region of an antibody. Examples include an antibody, an antibody fragment, a fusion protein comprising an Fc region, and the like.
El anticuerpo es una proteína que se produce en el cuerpo vivo por reacción inmune como resultado de la estimulación del antígeno exógeno y tiene una actividad para unirse específicamente al antígeno. Los ejemplos del anticuerpo incluyen un anticuerpo secretado por una célula de hibridoma preparada a partir de una célula de bazo de un animal inmunizado con un antígeno; un anticuerpo preparado mediante una técnica de recombinación genética, es decir, un anticuerpo obtenido introduciendo un vector de expresión de anticuerpo insertado en un gen de anticuerpo en una célula huésped; y similares. Los ejemplos específicos incluyen un anticuerpo producido por un hibridoma, un anticuerpo humanizado, un anticuerpo humano y similares. An antibody is a protein produced in the body by an immune reaction as a result of stimulation by an exogenous antigen and has the ability to specifically bind to the antigen. Examples of antibodies include antibodies secreted by hybridoma cells prepared from spleen cells of animals immunized with antigens; antibodies prepared by genetic recombination techniques, i.e., antibodies obtained by introducing an antibody expression vector containing an antibody gene into a host cell; and the like. Specific examples include antibodies produced by hybridoma cells, humanized antibodies, human antibodies, and the like.
Un hibridoma es una célula que se obtiene por fusión celular entre una célula B obtenida mediante la inmunización de un mamífero distinto de un ser humano con un antígeno y una célula de mieloma derivada de ratón o similar y puede producir un anticuerpo monoclonal que tiene la especificidad de antígeno deseada. A hybridoma is a cell obtained by cell fusion between a B cell obtained by immunizing a mammal other than a human with an antigen and a mouse-derived myeloma cell or similar and can produce a monoclonal antibody having the desired antigen specificity.
Los ejemplos del anticuerpo humanizado incluyen un anticuerpo quimérico humano, un anticuerpo humano injertado con CDR y similares. Examples of the humanized antibody include a human chimeric antibody, a CDR-grafted human antibody, and the like.
Un anticuerpo quimérico humano es un anticuerpo que comprende una región variable de cadena pesada de anticuerpo (en lo sucesivo denominada "HV" o "VH", siendo la cadena pesada "cadena H") y una región variable de cadena ligera de anticuerpo (en lo sucesivo denominada "LV" o "VL", siendo la cadena ligera "cadena L"), ambas de un animal distinto del humano, una región constante de cadena pesada de anticuerpo humano (en lo sucesivo denominada también "CH") y una región constante de cadena ligera de anticuerpo humano (en lo sucesivo denominada también "CL"). Como animal distinto del ser humano, se puede usar cualquier animal como ratón, rata, hámster, conejo o similar, siempre que se pueda preparar un hibridoma a partir de ellos. A human chimeric antibody is an antibody comprising an antibody heavy chain variable region (hereinafter referred to as "HV" or "VH", the heavy chain being "H chain") and an antibody light chain variable region (hereinafter referred to as "LV" or "VL", the light chain being "L chain"), both of an animal other than human, a human antibody heavy chain constant region (hereinafter also referred to as "CH") and a human antibody light chain constant region (hereinafter also referred to as "CL"). As the animal other than human, any animal such as mouse, rat, hamster, rabbit or the like can be used, as long as a hybridoma can be prepared therefrom.
El anticuerpo quimérico humano se puede producir obteniendo ADNc que codifica VH y VL de un hibridoma productor de anticuerpos monoclonales, insertándolos en un vector de expresión para una célula huésped que tiene genes que codifican el anticuerpo humano CH y el anticuerpo humano CL para construir de ese modo un vector de expresión de anticuerpo quimérico humano, y luego introduciendo el vector en una célula huésped para expresar el anticuerpo. The human chimeric antibody can be produced by obtaining cDNA encoding VH and VL from a monoclonal antibody-producing hybridoma, inserting them into an expression vector for a host cell having genes encoding the human antibody CH and the human antibody CL to thereby construct a human chimeric antibody expression vector, and then introducing the vector into a host cell to express the antibody.
Como CH del anticuerpo quimérico humano, se puede usar cualquier CH, siempre que pertenezca a la inmunoglobulina humana (en adelante denominada "hIg"). Pero son preferibles los que pertenecen a la clase hIgG y se puede usar cualquiera de las subclases pertenecientes a la clase hIgG, como hIgG1, hIgG2, hIgG3 y hIgG4. Además, como CL del anticuerpo quimérico humano, se puede usar cualquier CL, siempre que pertenezca a la clase hIg, y también se pueden usar aquellos que pertenecen a la clase k o a la clase A. As the CH of the human chimeric antibody, any CH can be used, as long as it belongs to the human immunoglobulin (hereinafter referred to as "hIg"). However, those belonging to the hIgG class are preferable, and any of the subclasses belonging to the hIgG class, such as hIgG1, hIgG2, hIgG3, and hIgG4, can be used. In addition, as the CL of the human chimeric antibody, any CL can be used, as long as it belongs to the hIg class, and those belonging to the k class or the A class can also be used.
Un anticuerpo injertado con CDR humano es un anticuerpo en el que las secuencias de aminoácidos de CDR de VH y VL de un anticuerpo derivado de un animal distinto de un humano se injertan en posiciones apropiadas de VH y VL de un anticuerpo humano. A human CDR-grafted antibody is an antibody in which the VH and VL CDR amino acid sequences of an antibody derived from an animal other than a human are grafted into appropriate positions of the VH and VL of a human antibody.
El anticuerpo humano con CDR injertada puede producirse construyendo ADNc que codifiquen regiones V en las que las CDR de VH y VL de un anticuerpo derivado de un animal que no sea humano se injerten en CDR de VH y VL de un anticuerpo humano, insertándolos en un vector de expresión para una célula huésped que tenga genes que codifiquen el anticuerpo humano CH y el anticuerpo humano CL para construir así un vector de expresión de anticuerpo humano injertado con CDR, e introduciendo después el vector de expresión en una célula huésped para expresar el anticuerpo humano injertado con CDR. The CDR-grafted human antibody can be produced by constructing cDNAs encoding V regions in which the VH and VL CDRs of an antibody derived from an animal other than human are grafted into VH and VL CDRs of a human antibody, inserting them into an expression vector for a host cell having genes encoding the human antibody CH and the human antibody CL to thereby construct a CDR-grafted human antibody expression vector, and then introducing the expression vector into a host cell to express the CDR-grafted human antibody.
Como CH del anticuerpo humano injertado con CDR, puede usarse cualquier CH, siempre que pertenezca a la clase hIg, pero son preferibles los de la clase hIgG y puede usarse cualquiera de las subclases pertenecientes a la clase hIgG, como hIgG1, hIgG2, hIgG3 y hIgG4. Además, como CL del anticuerpo humano injertado con CDR, se puede usar cualquier CL, siempre que pertenezca a la clase hIg, y también se pueden usar los que pertenezcan a la clase k o a la clase A. As the CH of the CDR-grafted human antibody, any CH may be used as long as it belongs to the hIg class, but those of the hIgG class are preferable, and any of the subclasses belonging to the hIgG class, such as hIgG1, hIgG2, hIgG3, and hIgG4, may be used. In addition, as the CL of the CDR-grafted human antibody, any CL may be used as long as it belongs to the hIg class, and those belonging to the k class or the A class may also be used.
Un anticuerpo humano es originalmente un anticuerpo que existe naturalmente en el cuerpo humano, pero también incluye anticuerpos obtenidos de una biblioteca de fagos de anticuerpos humanos, un animal transgénico productor de anticuerpos humanos y una planta transgénica productora de anticuerpos humanos, que se preparan basándose en el reciente avance en ingeniería genética, ingeniería celular e ingeniería del desarrollo. A human antibody is originally an antibody that naturally exists in the human body, but also includes antibodies obtained from a human antibody phage library, a human antibody-producing transgenic animal, and a human antibody-producing transgenic plant, which are prepared based on recent progress in genetic engineering, cell engineering, and developmental engineering.
Con respecto al anticuerpo existente en el cuerpo humano, un linfocito capaz de producir el anticuerpo puede cultivarse aislando un linfocito de sangre periférica humana, inmortalizándolo mediante su infección con el virus EB o similar y luego clonándolo, y el anticuerpo puede purificarse a partir del cultivo. With respect to the antibody existing in the human body, a lymphocyte capable of producing the antibody can be cultured by isolating a human peripheral blood lymphocyte, immortalizing it by infecting it with the EB virus or the like and then cloning it, and the antibody can be purified from the culture.
La biblioteca de fagos de anticuerpos humanos es una biblioteca en la que fragmentos de anticuerpos tales como Fab, anticuerpos de cadena sencilla y similares se expresan en la superficie del fago insertando un gen que codifica un anticuerpo preparado a partir de una célula B humana en un gen de fago. Un fago que exprese un fragmento de anticuerpo con la actividad de unión a antígeno deseada puede recuperarse de la biblioteca, usando como marcador su actividad de unión a un sustrato inmovilizado con antígeno. El fragmento de anticuerpo puede convertirse además en una molécula de anticuerpo humano que comprende dos cadenas B completas y dos cadenas L completas mediante técnicas de ingeniería genética. The human antibody phage library is a library in which antibody fragments such as Fab, single chain antibodies and the like are displayed on the surface of the phage by inserting a gene encoding an antibody prepared from a human B cell into a phage gene. A phage displaying an antibody fragment with the desired antigen-binding activity can be recovered from the library, using its binding activity to an antigen-immobilized substrate as a marker. The antibody fragment can be further converted into a human antibody molecule comprising two complete B chains and two complete L chains by genetic engineering techniques.
Un animal no humano transgénico productor de anticuerpos humanos es un animal en el que se introduce un gen de anticuerpo humano en las células. Concretamente, se puede preparar un animal transgénico productor de anticuerpos humanos introduciendo un gen de anticuerpos humanos en una célula ES de un ratón, trasplantando la célula ES a un embrión en fase inicial de otro ratón y desarrollándolo a continuación. Introduciendo un gen de anticuerpo quimérico humano en un óvulo fertilizado y desarrollándolo, también se puede preparar el animal transgénico. En lo que respecta al método de preparación de un anticuerpo humano a partir del animal transgénico productor de anticuerpos humanos, el anticuerpo humano puede producirse y acumularse en un cultivo obteniendo un hibridoma productor de anticuerpos humanos mediante un método de preparación de hibridomas realizado habitualmente en mamíferos distintos del humano y cultivándolo a continuación. A human antibody-producing transgenic non-human animal is an animal in which a human antibody gene is introduced into the cells. Specifically, a human antibody-producing transgenic animal can be prepared by introducing a human antibody gene into an ES cell of a mouse, transplanting the ES cell into an early-stage embryo of another mouse, and then developing it. The transgenic animal can also be prepared by introducing a human chimeric antibody gene into a fertilized egg and developing it. As for the method of preparing a human antibody from the human antibody-producing transgenic animal, the human antibody can be produced and accumulated in culture to obtain a human antibody-producing hybridoma by a hybridoma preparation method commonly performed in mammals other than humans and then culturing it.
Los ejemplos del animal no humano transgénico incluyen ganado, ovejas, cabras, cerdos, caballos, ratones, ratas, aves, monos, conejos y similares. Examples of transgenic non-human animals include cattle, sheep, goats, pigs, horses, mice, rats, birds, monkeys, rabbits and the like.
Otro aspecto de la presente invención se refiere a un método para producir una composición de anticuerpos, que comprende cultivar la célula de mamífero según la presente invención en un medio para producir y acumular una composición de anticuerpos en el cultivo; y recuperar la composición de anticuerpos del cultivo. Another aspect of the present invention relates to a method for producing an antibody composition, comprising culturing the mammalian cell according to the present invention in a medium for producing and accumulating an antibody composition in the culture; and recovering the antibody composition from the culture.
Además, en la presente invención, es preferible que el anticuerpo sea un anticuerpo que reconoce un antígeno relacionado con un tumor, un anticuerpo que reconoce un antígeno relacionado con una alergia o inflamación, un anticuerpo que reconoce un antígeno relacionado con una enfermedad de órganos circulatorios, un anticuerpo que reconoce un antígeno relacionado con una enfermedad autoinmune o un anticuerpo que reconoce un antígeno relacionado con una infección viral o bacteriana, y es preferible un anticuerpo humano que pertenece a la clase IgG. Furthermore, in the present invention, it is preferable that the antibody is an antibody that recognizes an antigen related to a tumor, an antibody that recognizes an antigen related to an allergy or inflammation, an antibody that recognizes an antigen related to a circulatory organ disease, an antibody that recognizes an antigen related to an autoimmune disease, or an antibody that recognizes an antigen related to a viral or bacterial infection, and a human antibody belonging to the IgG class is preferable.
Un fragmento de anticuerpo es un fragmento que comprende la región Fc de un anticuerpo. Los ejemplos del fragmento de anticuerpo incluyen un monómero de cadena H, un dímero de cadena H y similares. An antibody fragment is a fragment comprising the Fc region of an antibody. Examples of the antibody fragment include an H chain monomer, an H chain dimer, and the like.
Una proteína de fusión que comprende una región Fc es una composición en la que un anticuerpo que comprende la región Fc de un anticuerpo o el fragmento de anticuerpo se fusiona con una proteína tal como una enzima, una citocina o similar. A fusion protein comprising an Fc region is a composition in which an antibody comprising the Fc region of an antibody or antibody fragment is fused with a protein such as an enzyme, a cytokine or the like.
Una realización de la presente invención se refiere a una composición que comprende el anticuerpo de la presente invención, también denominada composición de anticuerpo. An embodiment of the present invention relates to a composition comprising the antibody of the present invention, also referred to as an antibody composition.
En una realización de la presente invención, el anticuerpo o la composición de anticuerpos muestra una alta actividad de ADCC. In one embodiment of the present invention, the antibody or antibody composition exhibits high ADCC activity.
En la presente invención, la actividad ADCC es una actividad citotóxica en la que un anticuerpo unido a un antígeno de la superficie celular en una célula tumoral en el cuerpo vivo activa una célula efectora a través de un receptor Fc existente en la región Fc del anticuerpo y la superficie de la célula efectora y de ese modo obstruye la célula tumoral y similares. In the present invention, the ADCC activity is a cytotoxic activity in which an antibody bound to a cell surface antigen on a tumor cell in the living body activates an effector cell through an Fc receptor existing on the Fc region of the antibody and the surface of the effector cell and thereby obstructs the tumor cell and the like.
La composición de anticuerpos de la presente invención tiene una potente actividad citotóxica mediada por células dependiente de anticuerpos (ADCC). Un anticuerpo que tenga una potente actividad citotóxica mediada por células dependientes de anticuerpos es útil para prevenir y tratar diversas enfermedades, como cánceres, enfermedades inflamatorias, enfermedades inmunitarias como enfermedades autoinmunitarias, alergias y similares, enfermedades de los órganos circulatorios e infecciones víricas o bacterianas. The antibody composition of the present invention has potent antibody-dependent cell-mediated cytotoxic (ADCC) activity. An antibody having potent antibody-dependent cell-mediated cytotoxic activity is useful for preventing and treating various diseases, such as cancers, inflammatory diseases, immune diseases such as autoimmune diseases, allergies, and the like, circulatory organ diseases, and viral or bacterial infections.
En el caso de los cánceres, es decir, los tumores malignos, las células cancerosas crecen. Los agentes antitumorales generales inhiben el crecimiento de las células cancerosas. Por el contrario, un anticuerpo que tenga una potente actividad citotóxica mediada por células dependientes de anticuerpos puede tratar cánceres lesionando las células cancerosas mediante su efecto de destrucción celular y, por lo tanto, es más eficaz como agente terapéutico que los agentes antitumorales generales. In the case of cancers, that is, malignant tumors, cancer cells grow. General antitumor agents inhibit cancer cell growth. In contrast, an antibody with potent antibody-dependent cell-mediated cytotoxic activity can treat cancers by damaging cancer cells through its cell-killing effect and is therefore more effective as a therapeutic agent than general antitumor agents.
En las enfermedades inmunitarias como las enfermedades inflamatorias, las enfermedades autoinmunitarias, las alergias y similares, las reacciones in vivo de las enfermedades son inducidas por la liberación de una molécula mediadora por los inmunocitos, de modo que la reacción de alergia puede inhibirse eliminando los inmunocitos mediante un anticuerpo que tenga una potente actividad citotóxica mediada por células dependientes de anticuerpos. In immune diseases such as inflammatory diseases, autoimmune diseases, allergies, and the like, the in vivo reactions of the diseases are induced by the release of a mediator molecule by immunocytes, so that the allergic reaction can be inhibited by eliminating immunocytes by an antibody having potent antibody-dependent cell-mediated cytotoxic activity.
Entre los ejemplos de enfermedades del órgano circulatorio se incluyen la arteriosclerosis y similares. En la actualidad, la arteriosclerosis se trata mediante catéter con balón, pero las enfermedades de los órganos circulatorios se pueden prevenir y tratar inhibiendo el crecimiento de células arteriales en la restricción después del tratamiento usando un anticuerpo que tenga una potente actividad citotóxica mediada por células dependiente de anticuerpos. Examples of circulatory organ diseases include arteriosclerosis and the like. Currently, arteriosclerosis is treated with balloon catheters, but circulatory organ diseases can be prevented and treated by inhibiting arterial cell growth in the restricted area after treatment using an antibody with potent antibody-dependent cell-mediated cytotoxic activity.
Diversas enfermedades, incluidas las infecciones virales y bacterianas, se pueden prevenir y tratar inhibiendo la proliferación de células infectadas con un virus o bacteria usando un anticuerpo que tenga una potente actividad citotóxica mediada por células dependiente de anticuerpos. Various diseases, including viral and bacterial infections, can be prevented and treated by inhibiting the proliferation of cells infected with a virus or bacteria using an antibody that has potent antibody-dependent cell-mediated cytotoxic activity.
Las glicoproteínas de la presente invención pueden por tanto usarse para tratar enfermedades inmunes, cáncer, infecciones virales o bacterianas u otras enfermedades o trastornos mencionados anteriormente. The glycoproteins of the present invention may therefore be used to treat immune diseases, cancer, viral or bacterial infections or other diseases or disorders mentioned above.
El medicamento que comprende la composición glicoproteica de la presente invención puede administrarse como agente terapéutico solo, pero generalmente, es preferible proporcionarlo como una formulación farmacéutica producida por un método apropiado bien conocido en el campo técnico de la farmacia de fabricación, mezclándolo con al menos un portador farmacéuticamente aceptable. The medicament comprising the glycoprotein composition of the present invention may be administered as a therapeutic agent alone, but generally, it is preferable to provide it as a pharmaceutical formulation produced by an appropriate method well known in the technical field of manufacturing pharmacy, by mixing it with at least one pharmaceutically acceptable carrier.
Es deseable seleccionar una vía de administración que sea más eficaz en el tratamiento. Los ejemplos incluyen la administración oral y la administración parenteral, como bucal, traqueal, rectal, subcutánea, intramuscular, intravenosa o similares. En una preparación de anticuerpos, es preferible la administración intravenosa. It is desirable to select a route of administration that is most effective for treatment. Examples include oral administration and parenteral administration, such as buccal, tracheal, rectal, subcutaneous, intramuscular, intravenous, or similar. In an antibody preparation, intravenous administration is preferable.
La forma de dosificación incluye aerosoles, cápsulas, tabletas, gránulos, jarabes, emulsiones, supositorios, inyecciones, ungüentos, cintas y similares. The dosage form includes sprays, capsules, tablets, granules, syrups, emulsions, suppositories, injections, ointments, tapes and the like.
Los ejemplos de la preparación farmacéutica adecuada para administración oral incluyen emulsiones, jarabes, cápsulas, tabletas, polvos, gránulos y similares. Examples of the pharmaceutical preparation suitable for oral administration include emulsions, syrups, capsules, tablets, powders, granules and the like.
Se pueden producir preparaciones líquidas, tales como emulsiones y jarabes, usando, como aditivos, agua; sacáridos, tales como sacarosa, sorbitol, fructosa, etc.; glicoles, tales como polietilenglicol, propilenglicol, etc.; aceites, tales como aceite de sésamo, aceite de oliva, aceite de soja, etc.; antisépticos, tales como ésteres de ácido p-hidroxibenzoico, etc.; sabores, tales como sabor a fresa, menta, etc.; y similares. Liquid preparations, such as emulsions and syrups, can be produced using, as additives, water; saccharides, such as sucrose, sorbitol, fructose, etc.; glycols, such as polyethylene glycol, propylene glycol, etc.; oils, such as sesame oil, olive oil, soybean oil, etc.; antiseptics, such as p-hydroxybenzoic acid esters, etc.; flavors, such as strawberry flavor, mint flavor, etc.; and the like.
Se pueden producir cápsulas, comprimidos, polvos, gránulos y similares usando, como aditivo, cargas, tales como lactosa, glucosa, sacarosa, manitol, etc.; agentes desintegrantes, tales como almidón, alginato de sodio, etc.; lubricantes, tales como estearato de magnesio, talco, etc.; aglutinantes, tales como alcohol polivinílico, hidroxipropilcelulosa, gelatina, etc.; surfactantes, tales como ésteres de ácidos grasos, etc.; plastificantes, tales como glicerina, etc.; y similares. Capsules, tablets, powders, granules, and the like can be produced by using, as additives, fillers such as lactose, glucose, sucrose, mannitol, etc.; disintegrating agents such as starch, sodium alginate, etc.; lubricants such as magnesium stearate, talc, etc.; binders such as polyvinyl alcohol, hydroxypropyl cellulose, gelatin, etc.; surfactants such as fatty acid esters, etc.; plasticizers such as glycerin, etc.; and the like.
Los ejemplos de la preparación farmacéutica adecuada para la administración parenteral incluyen inyecciones, supositorios, aerosoles y similares. Examples of pharmaceutical preparation suitable for parenteral administration include injections, suppositories, sprays and the like.
Las inyecciones se pueden preparar usando un vehículo, tal como una solución salina, una solución de glucosa, una mezcla de ambas o similares. Además, se pueden preparar inyecciones en polvo liofilizando la composición de anticuerpos de la forma habitual y añadiéndole cloruro de sodio. Injections can be prepared using a vehicle, such as saline solution, glucose solution, a mixture of both, or similar. Alternatively, powdered injections can be prepared by lyophilizing the antibody composition in the usual manner and adding sodium chloride.
Los supositorios se pueden preparar usando un vehículo tal como manteca de cacao, grasa hidrogenada, ácido carboxílico o similares. Suppositories may be prepared using a vehicle such as cocoa butter, hydrogenated fat, carboxylic acid or the like.
Además, se pueden preparar aerosoles usando la composición de anticuerpos como tal o usando un portador que no estimule la membrana mucosa bucal o de las vías respiratorias del paciente y que pueda facilitar la absorción de la composición de anticuerpos dispersándola como partículas finas. In addition, aerosols can be prepared using the antibody composition as such or using a carrier that does not stimulate the patient's oral or respiratory mucous membrane and that can facilitate absorption of the antibody composition by dispersing it as fine particles.
Los ejemplos del portador incluyen lactosa, glicerol y similares. Dependiendo de las propiedades de la composición del anticuerpo y del portador, es posible producir preparaciones farmacéuticas tales como aerosoles, polvos secos y similares. Por otra parte, los componentes ejemplificados como aditivos para preparados orales también pueden añadirse a los preparados parenterales. Examples of carriers include lactose, glycerol, and the like. Depending on the properties of the antibody composition and the carrier, it is possible to produce pharmaceutical preparations such as aerosols, dry powders, and the like. Furthermore, the components exemplified as additives for oral preparations can also be added to parenteral preparations.
Aunque la dosis clínica o la frecuencia de administración varía dependiendo del efecto terapéutico objetivo, el método de administración, el período de tratamiento, la edad, el peso corporal y similares, normalmente es de 10 pg/kg a 20 mg/kg por día y por adulto. Although the clinical dose or frequency of administration varies depending on the target therapeutic effect, the method of administration, the treatment period, age, body weight and the like, it is normally 10 µg/kg to 20 mg/kg per day per adult.
Cabe señalar que las realizaciones y características descritas en el contexto de uno de los aspectos de la presente invención también se aplican a los demás aspectos de la invención. It should be noted that the embodiments and features described in the context of one aspect of the present invention also apply to the other aspects of the invention.
Definiciones Definitions
Glicobiología general General glycobiology
Los principios y definiciones básicos de la glicobiología se describen en Varki et al. Essentials of Glycobiology, 2.a edición, 2009. The basic principles and definitions of glycobiology are described in Varki et al. Essentials of Glycobiology, 2nd edition, 2009.
"N-glicosilación" se refiere a la unión del oligosacárido de la molécula de azúcar conocido como glicano a un residuo de átomo de nitrógeno de una proteína. "N-glycosylation" refers to the attachment of the sugar molecule oligosaccharide known as glycan to a nitrogen atom residue of a protein.
La "O-glicosilación" se refiere a la unión de una molécula de azúcar a un átomo de oxígeno en un residuo de aminoácido de una proteína. "O-glycosylation" refers to the attachment of a sugar molecule to an oxygen atom on an amino acid residue in a protein.
"Galactosilación" significa adición enzimática de un residuo de galactosa a lípidos, carbohidratos o proteínas. La "sialilación" es la adición enzimática de un residuo de ácido neuramínico. "Galactosylation" means the enzymatic addition of a galactose residue to lipids, carbohydrates, or proteins. "Sialylation" is the enzymatic addition of a neuraminic acid residue.
El "ácido neuramínico" es un monosacárido de 9 carbonos, un derivado de una cetonosa. "Neuraminic acid" is a 9-carbon monosaccharide, a derivative of a ketone.
El glicano N-ligado "monoantenario" es un N-glicano diseñado que consiste en el núcleo del N-glicano (Manal -6(Mana1-3)Manp1-4GlcNAcp1-4GlcNAcp1-Asn-X-Ser/Thr) que se alargó con un único residuo de GlcNAc unido a C-2 y de la manosa a1 -3. El único residuo GlcNAc puede alargarse aún más, por ejemplo, con residuos Gal o Gal y NeuAc. The "monoantennary" N-linked glycan is a designed N-glycan consisting of the N-glycan core (Manal-6(Mana1-3)Manp1-4GlcNAcp1-4GlcNAcp1-Asn-X-Ser/Thr) elongated with a single GlcNAc residue linked to C-2 and mannose A1-3. The single GlcNAc residue can be further elongated, for example, with Gal or Gal and NeuAc residues.
El glicano N-ligado "biantenario" es el más simple de los complejos. Los glicanos N-ligados consisten en un núcleo de N-glicano (Mana1-6(Mana1-3)Manp1-4GlcNAcp1-4GlcNAcp1-Asn-X-Ser/Thr) alargado con dos residuos de GlcNAc unidos a C-2 y de la manosa a1 -3 y la manosa a1 -6. Esta estructura central puede entonces alargarse o modificarse mediante diversas estructuras de glicanos. The "biantenary" N-linked glycan is the simplest of the complexes. N-linked glycans consist of an elongated N-glycan core (Mana1-6(Mana1-3)Manp1-4GlcNAcp1-4GlcNAcp1-Asn-X-Ser/Thr) with two GlcNAc residues linked to C-2 and mannose a1-3 and mannose a1-6. This core structure can then be elongated or modified by various glycan structures.
Los glicanos N-ligados "triantenarios" se forman cuando se añade un residuo GlcNAc adicional al C-4 de la manosa del núcleo a1-3 o al C-6 de la manosa del núcleo a1-6 de la estructura del núcleo bi-antenario. A continuación, esta estructura puede alargarse o modificarse mediante diversas estructuras de glicanos. Los glicanos N-ligados "tetratantenarios" se forman cuando se añaden dos residuos GlcNAc adicionales al C-4 de la manosa del núcleo a1 -3 o al C-6 de la manosa del núcleo a1 -6 de la estructura del núcleo bi-antenario. Esta estructura central puede entonces alargarse o modificarse mediante diversas estructuras de glicanos. "Poly-LacNAc" poli-N-acetil-lactosamina ([Galp1-4GlcNAc]n; n > 2.) "Triantennary" N-linked glycans are formed when an additional GlcNAc residue is added to C-4 of the a1-3 core mannose or to C-6 of the a1-6 core mannose of the bi-antennary core structure. This structure can then be elongated or modified by a variety of glycan structures. "Tetraantennary" N-linked glycans are formed when two additional GlcNAc residues are added to C-4 of the a1-3 core mannose or to C-6 of the a1-6 core mannose of the bi-antennary core structure. This core structure can then be elongated or modified by a variety of glycan structures. "Poly-LacNAc" poly-N-acetyllactosamine ([Galp1-4GlcNAc]n; n > 2.)
"Glicoperfilado" significa la caracterización de las estructuras de glicano residentes en una molécula o célula biológica. "Glycoprofiling" means the characterization of the glycan structures resident in a biological molecule or cell.
La "vía de glicosilación" se refiere al ensamblaje de monosacáridos en un grupo de estructuras de carbohidratos complejos relacionadas mediante la acción gradual de enzimas, conocidas como glicosiltransferasas. Las vías de glicosilación en las células de mamíferos se clasifican en glicosilación proteica ligada al N, diferentes glicosilaciones proteicas ligadas al O (O-GalNAc, O-GlcNAc, O-Fuc, O-Glc, O-Xyl, O-Gal), series difeernéticas de glicoesfingolípidos y anclajes GPI. The "glycosylation pathway" refers to the assembly of monosaccharides into a group of related complex carbohydrate structures by the stepwise action of enzymes, known as glycosyltransferases. Glycosylation pathways in mammalian cells are classified into N-linked protein glycosylation, different O-linked protein glycosylations (O-GalNAc, O-GlcNAc, O-Fuc, O-Glc, O-Xyl, O-Gal), different series of glycosphingolipids and GPI anchors.
"Paso biosintético" significa la adición de un monosacárido a una estructura de glicano. "Biosynthetic step" means the addition of a monosaccharide to a glycan structure.
Las "glicosiltransferasas" son enzimas que catalizan la formación del enlace glucosídico para formar un glicósido. Estas enzimas usan fosfatos de azúcar "activados" como donadores de glicosilo y catalizan la transferencia del grupo glicosilo a un grupo nucleofílico, generalmente un alcohol. El producto de la transferencia de glicosilo puede ser un O-, N-, S- o C-glicósido; el glicósido puede ser parte de un monosacárido, oligosacárido o polisacárido. Glycosyltransferases are enzymes that catalyze the formation of the glycosidic bond to form a glycoside. These enzymes use activated sugar phosphates as glycosyl donors and catalyze the transfer of the glycosyl group to a nucleophilic group, usually an alcohol. The glycosyl transfer product can be an O-, N-, S-, or C-glycoside; the glycoside can be part of a monosaccharide, oligosaccharide, or polysaccharide.
"Capacidad de glicosilación" significa la capacidad de producir una cantidad de una estructura de glicano específica por una célula dada o un proceso de glicosilación dado. "Glycosylation capacity" means the ability to produce a quantity of a specific glycan structure by a given cell or a given glycosylation process.
"HEP" es una abreviatura de heparosano. El heparosano (HEP) es un polímero de azúcar natural que comprende repeticiones de (-GlcUA-1,4-GlcNAc-1,4-). Pertenece a la familia de los polisacáridos glicosaminoglicanos y es un polímero con carga negativa a pH fisiológico. Se encuentra en la cápsula de ciertas bacterias, pero también en vertebrados superiores, donde sirve como precursor de los polímeros naturales heparina y heparán sulfato. "HEP" is an abbreviation for heparosan. Heparosan (HEP) is a natural sugar polymer comprising (-GlcUA-1,4-GlcNAc-1,4-) repeats. It belongs to the glycosaminoglycan polysaccharide family and is a negatively charged polymer at physiological pH. It is found in the capsule of certain bacteria, but also in higher vertebrates, where it serves as a precursor to the natural polymers heparin and heparan sulfate.
"PEG" es una abreviatura de polietilenglicol. Los polímeros de PEG se usan generalmente para aumentar la vida media de las moléculas terapéuticas. Con su alto volumen hidrodinámico, los polímeros de PEG aumentan el tamaño efectivo de los fármacos y, por lo tanto, retardan su eliminación del torrente sanguíneo a través de la filtración renal o protegiendo el fármaco proteico hacia los receptores de eliminación y la degradación proteolítica. "PEG" is an abbreviation for polyethylene glycol. PEG polymers are generally used to increase the half-life of therapeutic molecules. With their high hydrodynamic volume, PEG polymers increase the effective size of drugs and therefore delay their elimination from the bloodstream through renal filtration or by shielding the protein drug from elimination receptors and proteolytic degradation.
"XTEN" son secuencias de péptidos bien definidas basadas en un subconjunto limitado de aminoácidos y ensambladas en secuencias repetidas más largas. XTEN también aumenta el tamaño de las moléculas terapéuticas y prolonga su presencia en el torrente sanguíneo. La "glicoPEGilación" es el proceso de unir covalentemente PEG a los glicanos de una proteína de interés. XTENs are well-defined peptide sequences based on a limited subset of amino acids and assembled into longer repeat sequences. XTEN also increases the size of therapeutic molecules and prolongs their presence in the bloodstream. GlycoPEGylation is the process of covalently attaching PEG to the glycans of a protein of interest.
La "glicoPEGilación enzimática" es el proceso de unir covalentemente PEG a los glicanos de una proteína de interés usando una glicosiltransferasa y grupos de transferencia de glicosilo PEGilados adecuados, como moléculas NeuAc-CMP PEGiladas. "Enzymatic glycoPEGylation" is the process of covalently attaching PEG to the glycans of a protein of interest using a glycosyltransferase and suitable PEGylated glycosyl transfer groups, such as PEGylated NeuAc-CMP molecules.
"Glicoconjugado" es una macromolécula que contiene monosacáridos unidos covalentemente a proteínas o lípidos. "Glycoconjugate" is a macromolecule containing monosaccharides covalently linked to proteins or lipids.
"Estructura de glicano más simple" es una estructura de glicano que contiene menos monosacáridos y/o que tiene menor masa y/o que tiene menos antenas. "Simplest glycan structure" is a glycan structure that contains fewer monosaccharides and/or has lower mass and/or has fewer antennae.
"Glicosilación similar a la humana" significa tener estructuras de glicano similares a las de las células humanas. Los ejemplos incluyen más ácidos siálicos con enlace a2,6 (más enzima a2,6 sialiltransferasa) y/o menos ácidos siálicos con enlace a,2,3 y/o más ácido N-acetilneuramínico (Neu5Ac) y/o menos ácido N-glicolilneuramínico (Neu5Gc). "Human-like glycosylation" means having glycan structures similar to those of human cells. Examples include more α2,6-linked sialic acids (more α2,6 sialyltransferase enzyme) and/or fewer α2,3-linked sialic acids and/or more N-acetylneuraminic acid (Neu5Ac) and/or less N-glycolylneuraminic acid (Neu5Gc).
"Escisión" se refiere a la rotura de la cadena principal covalente de una molécula de ADN. La escisión puede iniciarse mediante una variedad de métodos que incluyen, entre otros, la hidrólisis enzimática o química de un enlace fosfodiéster. Son posibles tanto la escisión de cadena simple como de escisión de cadena doble, y la escisión de cadena doble puede ocurrir como resultado de dos eventos de escisión de cadena doble distintos. La escisión del ADN puede dar lugar a la producción de extremos romos o escalonados. "Cleavage" refers to the breaking of the covalent backbone of a DNA molecule. Cleavage can be initiated by a variety of methods, including, but not limited to, enzymatic or chemical hydrolysis of a phosphodiester bond. Both single-strand and double-strand cleavage are possible, and double-strand cleavage can occur as a result of two distinct double-strand cleavage events. DNA cleavage can result in the production of blunt or staggered ends.
En ciertas realizaciones, los polipéptidos de fusión se usan para la escisión dirigida de ADN bicatenario. In certain embodiments, the fusion polypeptides are used for targeted cleavage of double-stranded DNA.
"Deconstrucción" significa obtener células que produzcan estructuras de glicano más simples mediante la eliminación simple o apilada de glicosiltransferasas. La deconstrucción de una vía de glicosilación significa el KO de las glicosiltransferasas implicadas en cada paso de la biosíntesis y la identificación de las glicosiltransferasas que controlan cada paso biosintético. "Deconstruction" means obtaining cells that produce simpler glycan structures by single or stacked deletion of glycosyltransferases. Deconstruction of a glycosylation pathway means knocking out the glycosyltransferases involved in each step of biosynthesis and identifying the glycosyltransferases that control each biosynthetic step.
"Reconstrucción" se refiere a la inserción de genes exógenos en células o a la activación de genes endógenos silenciosos para obtener estructuras de glicanos más complejas. Normalmente, las células objetivo producen estructuras de glicano simples como resultado de la deconstrucción. "Reconstruction" refers to the insertion of exogenous genes into cells or the activation of silent endogenous genes to obtain more complex glycan structures. Typically, the target cells produce simple glycan structures as a result of deconstruction.
"Perfil de glicanos modificado" se refiere al cambio en el número, tipo o posición de oligosacáridos en los glicanos de una glicoproteína determinada. "Modified glycan profile" refers to the change in the number, type, or position of oligosaccharides on the glycans of a given glycoprotein.
Más "glicosilación homogénea" o "capacidades de glicosilación estable homogénea" significa que la proporción de estructuras de glicanos idénticas observadas al glicoprofilizar una proteína dada expresada en una célula es mayor que la proporción de estructuras de glicanos idénticas observadas al glicoprofilizar la misma proteína expresada en otra célula. Se puede obtener una glicosilación más homogénea mediante la inserción y/o eliminación de uno o más genes de glicosiltransferasa en una célula. Un ejemplo de tal modificación podría ser la eliminación de B4galt1 para generar N-glicanos más homogéneos sin galactosa. La eliminación adicional de fut8 permite la producción de N-glicanos más homogéneos sin galactosa ni fucosa. En general, este tipo de modificaciones knock-in y/o knockout puede dar lugar a cambios del resultado de la glicoestructura de la célula modificada, como la lista no limitativa de estructura de glicano más simple, producto más homogéneo, más ácidos siálicos por molécula, no sialilado, no galactosilado, biantenario más homogéneo, monoantenario más homogéneo, triantenario más homogéneo, glicosilación más homogénea sin poli-LacNAc, mayor productividad en cultivo celular, nuevas capacidades estables de glicosilación homogénea, glicostructura más humana, glicosilación más homogénea y mejor orientación ADCC de IgG, nivel de fucosa modificado, sin fucosa y sustrato mejorado para generar glicoconjugados. More "homogeneous glycosylation" or "homogeneous stable glycosylation capabilities" means that the proportion of identical glycan structures observed when glycoprofiling a given protein expressed in one cell is greater than the proportion of identical glycan structures observed when glycoprofiling the same protein expressed in another cell. More homogeneous glycosylation can be obtained by inserting and/or deleting one or more glycosyltransferase genes into a cell. An example of such a modification might be the deletion of B4galt1 to generate more homogeneous N-glycans without galactose. The further deletion of fut8 allows the production of more homogeneous N-glycans without galactose and fucose. In general, such knock-in and/or knockout modifications can result in changes of the resulting glycostructure of the modified cell such as the non-limiting list of simpler glycan structure, more homogeneous product, more sialic acids per molecule, non-sialylated, non-galactosylated, more homogeneous biantennary, more homogeneous monoantennary, more homogeneous triantennary, more homogeneous glycosylation without poly-LacNAc, higher productivity in cell culture, new stable homogeneous glycosylation capabilities, more human glycostructure, more homogeneous glycosylation and improved ADCC targeting of IgG, modified fucose level, no fucose and improved substrate for generating glycoconjugates.
ADN general, biol. molecular. Cualquiera de las diversas técnicas usadas para separar y recombinar segmentos de ADN o genes, comúnmente mediante el uso de una enzima de restricción para cortar un fragmento de ADN del ADN donante e insertarlo en un plásmido o ADN viral. Utilizando estas técnicas, el ADN que codifica una proteína de interés se recombina/clona (usando PCR y/o enzimas de restricción y ADN ligasas o métodos independientes de la ligación, como la clonación USER) en un plásmido (conocido como vector de expresión), que posteriormente puede introducirse en una célula mediante transfección usando diversos métodos de transfección, como la transfección con fosfato cálcico, la electroporación, la microinyección y la transfección con liposomas. Se puede encontrar una descripción general, información complementaria y métodos para construir secuencias de ADN sintéticas, inserción en vectores plasmídicos y posterior transfección en células en Ausubel et al, 2003 y/o Sambrook & Russell, 2001. General DNA, molecular biol. Any of various techniques used to separate and recombine DNA segments or genes, commonly by using a restriction enzyme to cut a DNA fragment from donor DNA and insert it into a plasmid or viral DNA. Using these techniques, DNA encoding a protein of interest is recombined/cloned (using PCR and/or restriction enzymes and DNA ligases or ligation-independent methods such as USER cloning) into a plasmid (known as an expression vector), which can subsequently be introduced into a cell by transfection using various transfection methods, such as calcium phosphate transfection, electroporation, microinjection, and liposome transfection. An overview, supporting information, and methods for constructing synthetic DNA sequences, insertion into plasmid vectors, and subsequent transfection into cells can be found in Ausubel et al., 2003 and/or Sambrook & Russell, 2001.
"Gen" se refiere a una región de ADN (incluyendo exones e intrones) que codifica un producto génico, así como a todas las regiones de ADN que regulan la producción del producto génico, ya sea que dichas secuencias reguladoras estén adyacentes a secuencias codificantes y/o transcritas o situadas lejos del gen cuya función regulan. En consecuencia, un gen incluye, pero no se limita necesariamente a, secuencias promotoras, terminadoras, secuencias reguladoras de la traducción, como sitios de unión a ribosomas y sitios de entrada de ribosomas internos, potenciadores, silenciadores, aisladores, elementos delimitadores, orígenes de replicación, sitios de unión a matrices y regiones de control de locus. "Gene" refers to a region of DNA (including exons and introns) that encodes a gene product, as well as all regions of DNA that regulate the production of the gene product, whether such regulatory sequences are adjacent to coding and/or transcribed sequences or located remote from the gene whose function they regulate. Accordingly, a gene includes, but is not necessarily limited to, promoter sequences, terminators, translational regulatory sequences such as ribosome binding sites and internal ribosome entry sites, enhancers, silencers, insulators, delimiter elements, origins of replication, array binding sites, and locus control regions.
“Modificaciones genéticas dirigidas”, “edición genética” o “edición del genoma” “Targeted genetic modifications”, “gene editing” or “genome editing”
La edición genética o edición del genoma se refiere a un proceso mediante el cual se cambia una secuencia cromosómica específica. La secuencia cromosómica editada puede comprender una inserción de al menos un nucleótido, una eliminación de al menos un nucleótido y/o una sustitución de al menos un nucleótido. En general, la edición del genoma inserta, sustituye o elimina ácidos nucleicos de un genoma usando nucleasas artificiales como las nucleasas de dedos de zinc (ZFN), las nucleasas efectoras similares a activadores de la transcripción (TALEN), el sistema CRISPR/Cas y las endonucleasas homing reingenierizadas con meganucleasas. Los principios de edición del genoma se describen en Steentoft et al y los métodos de edición de genes se describen en las referencias de los mismos y también se usan ampliamente y, por tanto, son conocidos por los expertos en la materia. Gene editing or genome editing refers to a process by which a specific chromosomal sequence is modified. The edited chromosomal sequence may comprise an insertion of at least one nucleotide, a deletion of at least one nucleotide, and/or a substitution of at least one nucleotide. In general, genome editing inserts, substitutes, or deletes nucleic acids from a genome using artificial nucleases such as zinc finger nucleases (ZFNs), transcription activator-like effector nucleases (TALENs), the CRISPR/Cas system, and meganuclease-reengineered homing endonucleases. The principles of genome editing are described in Steentoft et al., and gene editing methods are described in their references and are also widely used and, therefore, known to those skilled in the art.
La secuencia/gen/proteína "endógena" se refiere a una secuencia cromosómica, un gen o una proteína que es nativa de la célula o que se origina dentro de la célula u organismo analizado. "Endogenous" sequence/gene/protein refers to a chromosomal sequence, gene, or protein that is native to the cell or originates within the cell or organism being analyzed.
Secuencia o gen "exógeno" se refiere a una secuencia cromosómica que no es nativa de la célula, o una secuencia cromosómica cuya ubicación cromosómica nativa está en una ubicación diferente en un cromosoma o se origina fuera de la célula u organismo analizado. "Exogenous" sequence or gene refers to a chromosomal sequence that is not native to the cell, or a chromosomal sequence whose native chromosomal location is in a different location on a chromosome or originates outside the cell or organism being analyzed.
"Secuencia cromosómica inactivada" se refiere a la secuencia genómica que ha sido editada dando lugar a la pérdida de función de un determinado producto génico. Se dice que el gen ha sido eliminado. "Inactivated chromosomal sequence" refers to a genomic sequence that has been edited, resulting in the loss of function of a particular gene product. The gene is said to have been deleted.
"Heterólogo" se refiere a una entidad que no es nativa de la célula o especie de interés. "Heterologous" refers to an entity that is not native to the cell or species of interest.
Los términos "ácido nucleico" y "polinucleótido" se refieren a un polímero de desoxirribonucleótido o ribonucleótido, en conformación lineal o circular, y en forma monocatenaria o bicatenaria. A efectos de la presente divulgación, estos términos no deben interpretarse como limitativos con respecto a la longitud de un polímero. Las expresiones pueden abarcar análogos conocidos de nucleótidos naturales, así como nucleótidos que están modificados en los restos de base, azúcar y/o fosfato (por ejemplo, estructuras de fosforotioato). En general, un análogo de un nucleótido en particular tiene la misma especificidad de emparejamiento de bases; es decir, un análogo de A se emparejará con T. The terms "nucleic acid" and "polynucleotide" refer to a polymer of deoxyribonucleotide or ribonucleotide, in linear or circular conformation, and in single-stranded or double-stranded form. For the purposes of this disclosure, these terms should not be construed as limiting the length of a polymer. The terms may encompass known analogs of naturally occurring nucleotides, as well as nucleotides that are modified at the base, sugar, and/or phosphate moieties (e.g., phosphorothioate structures). In general, an analog of a particular nucleotide has the same base-pairing specificity; that is, an analog of A will pair with T.
El término "nucleótido" se refiere a desoxirribonucleótidos o ribonucleótidos. Los nucleótidos pueden ser nucleótidos estándar (es decir, adenosina, guanosina, citidina, timidina y uridina) o análogos de nucleótidos. Un análogo de nucleótido se refiere a un nucleótido que tiene una base de purina o pirimidina modificada o una fracción de ribosa modificada. Un análogo de nucleótido puede ser un nucleótido de origen natural (por ejemplo, inosina) o un nucleótido de origen no natural. The term "nucleotide" refers to deoxyribonucleotides or ribonucleotides. Nucleotides can be standard nucleotides (i.e., adenosine, guanosine, cytidine, thymidine, and uridine) or nucleotide analogs. A nucleotide analog refers to a nucleotide that has a modified purine or pyrimidine base or a modified ribose moiety. A nucleotide analog can be a naturally occurring nucleotide (e.g., inosine) or a non-naturally occurring nucleotide.
Los términos "polipéptido" y "proteína" se usan indistintamente para referirse a un polímero de residuos de aminoácidos. Estos términos también pueden referirse a variantes glicosiladas del "polipéptido" o "proteína", también denominados "glicoproteína", "polipéptido", "proteína" y "glicoproteína" se usan indistintamente a lo largo de esta divulgación. The terms "polypeptide" and "protein" are used interchangeably to refer to a polymer of amino acid residues. These terms may also refer to glycosylated variants of "polypeptide" or "protein," also referred to as "glycoprotein," "polypeptide," "protein," and "glycoprotein" are used interchangeably throughout this disclosure.
El término "recombinación" se refiere a un proceso de intercambio de información genética entre dos polinucleótidos. A efectos de esta divulgación, "recombinación homóloga" se refiere a la forma especializada de dicho intercambio que tiene lugar, por ejemplo, durante la reparación de roturas de doble cadena en las células. Este proceso requiere similitud de secuencia entre los dos polinucleótidos, usa una molécula "donante" o "de intercambio" para la reparación de la molécula "diana" (es decir, la que ha sufrido la rotura de la doble cadena) y se conoce como "conversión génica no cruzada" o "conversión génica de tracto corto", ya que conduce a la transferencia de información genética del donante a la diana. Sin ceñirse a ninguna teoría en particular, dicha transferencia puede implicar la corrección de los desajustes del ADN heterodúplex que se forma entre la diana rota y el donante, y/o el "recocido de hebra dependiente de la síntesis", en el que el donante se usa para resintetizar la información genética que pasará a formar parte de la diana, y/o procesos relacionados. Dicha recombinación homóloga especializada a menudo da lugar a una alteración de la secuencia de la molécula diana de forma que parte o toda la secuencia del polinucleótido donante se incorpora al polinucleótido diana. The term "recombination" refers to a process of exchange of genetic information between two polynucleotides. For the purposes of this disclosure, "homologous recombination" refers to the specialized form of such exchange that occurs, for example, during the repair of double-strand breaks in cells. This process requires sequence similarity between the two polynucleotides, uses a "donor" or "exchange" molecule for the repair of the "target" molecule (i.e., the one that has suffered the double-strand break), and is known as "non-crossover gene conversion" or "short-tract gene conversion" because it results in the transfer of genetic information from the donor to the target. Without being bound by any particular theory, such transfer may involve the correction of mismatches in the heteroduplex DNA formed between the broken target and the donor, and/or "synthesis-dependent strand annealing," in which the donor is used to resynthesize the genetic information that will become part of the target, and/or related processes. Such specialized homologous recombination often results in an alteration of the target molecule's sequence such that part or all of the donor polynucleotide sequence is incorporated into the target polynucleotide.
Como se usa en este documento, los términos "sitio objetivo" o "secuencia objetivo" se refieren a una secuencia de ácido nucleico que define una porción de una secuencia cromosómica que se va a editar y a la cual una endonucleasa de orientación está diseñada para reconocer, unirse y escindir. As used herein, the terms "target site" or "target sequence" refer to a nucleic acid sequence that defines a portion of a chromosomal sequence to be edited and to which a targeting endonuclease is designed to recognize, bind, and cleave.
La "integración dirigida" es el método mediante el cual los elementos de ácido nucleico exógeno se integran específicamente en loci definidos del genoma celular. Las roturas bicatenarias específicas se introducen en el genoma mediante nucleasas de edición genómica que permiten la integración del elemento de ácido nucleico donante administrado exógenamente en el sitio de rotura bicatenaria. De este modo, el elemento de ácido nucleico donante suministrado exógenamente se integra de forma estable en el locus definido del genoma celular. "Targeted integration" is the method by which exogenous nucleic acid elements are specifically integrated into defined loci of the cell's genome. Specific double-strand breaks are introduced into the genome by genome-editing nucleases, which allow the integration of the exogenously administered donor nucleic acid element into the double-strand break site. In this way, the exogenously supplied donor nucleic acid element is stably integrated into the defined locus of the cell's genome.
Las Técnicas de identidad de secuencias para determinar la identidad de secuencias de ácidos nucleicos y aminoácidos son conocidas en la técnica. Típicamente, tales técnicas incluyen la determinación de la secuencia de nucleótidos del ARNm de un gen y/o la determinación de la secuencia de aminoácidos codificada por el mismo, y la comparación de estas secuencias con una segunda secuencia de nucleótidos o aminoácidos. Las secuencias genómicas también se pueden determinar y comparar de esta manera. En general, la identidad se refiere a una correspondencia exacta de nucleótido a nucleótido o de aminoácido a aminoácido de dos polinucleótidos o secuencias polipeptídicas, respectivamente. Se pueden comparar dos o más secuencias (polinucleótidos o aminoácidos) determinando su porcentaje de identidad. El porcentaje de identidad de dos secuencias, ya sean secuencias de ácidos nucleicos o de aminoácidos, es el número de coincidencias exactas entre dos secuencias alineadas dividido por la longitud de las secuencias más cortas y multiplicado por 100. El algoritmo de homología local de Smith y Waterman, Advances in Applied Mathematics 2:482- 489 (1981 ) proporciona un alineamiento aproximado de las secuencias de ácidos nucleicos. Este algoritmo se puede aplicar a secuencias de aminoácidos usando la matriz de puntuación desarrollada por Dayhoff, Atlas of Protein Sequences and Structure, MO Dayhoff ed., 5 suppl. 3:353-358, National Biomedical Research Foundation, Sequence identity techniques for determining the identity of nucleic acid and amino acid sequences are known in the art. Typically, such techniques include determining the nucleotide sequence of a gene's mRNA and/or determining the amino acid sequence encoded by it, and comparing these sequences with a second nucleotide or amino acid sequence. Genomic sequences can also be determined and compared in this manner. In general, identity refers to an exact nucleotide-to-nucleotide or amino acid-to-amino acid match between two polynucleotides or polypeptide sequences, respectively. Two or more sequences (polynucleotides or amino acids) can be compared by determining their percentage identity. The percent identity of two sequences, whether nucleic acid or amino acid sequences, is the number of exact matches between two aligned sequences divided by the length of the shorter sequences and multiplied by 100. The local homology algorithm of Smith and Waterman, Advances in Applied Mathematics 2:482–489 (1981) provides an approximate alignment of nucleic acid sequences. This algorithm can be applied to amino acid sequences using the scoring matrix developed by Dayhoff, Atlas of Protein Sequences and Structure, M.O. Dayhoff ed., 5 suppl. 3:353–358, National Biomedical Research Foundation,
Washington, DC, EE. UU., y normalizado por Gribskov, Nucl. Acids Res. 14(6):6745-6763 (1986). Una implementación ejemplar de este algoritmo para determinar el porcentaje de identidad de una secuencia la proporciona el Genetics Computer Group (Madison, Wis.) en el programa aplicación "BestFit". Otros programas adecuados para calcular el porcentaje de identidad o similitud entre secuencias son generalmente conocidos en la técnica, por ejemplo, otro programa de alineación es BLAST, usado con parámetros por defecto. Por ejemplo, BLASTN y BLASTP pueden usarse con los siguientes parámetros por defecto: código genético=estándar; filtro=ninguno; cadena=ambas; corte =60; expect=10; matriz=BLOSUM62; descripciones=50 secuencias; ordenar por=PUNTUACIÓN ALTA; bases de datos=no redundantes, GenBank+EMBL+DDBJ+PDB+traducciones CDS de GenBank+Swiss proteína+Spupdate+PIR. Encontrará información detallada sobre estos programas en la página web de GenBank. Con respecto a las secuencias descritas en el presente documento, el rango de grados deseados de identidad de secuencia es aproximadamente del 80% al 100% y cualquier valor entero entre ambos. Típicamente los porcentajes de identidad entre secuencias son de al menos 70-75%, preferiblemente 80- 82%, más preferiblemente 85-90%, aún más preferiblemente 92%, aún más preferiblemente 95%, y más preferiblemente 98% de identidad de secuencia. Washington, DC, USA, and normalized by Gribskov, Nucl. Acids Res. 14(6):6745–6763 (1986). An exemplary implementation of this algorithm for determining percent sequence identity is provided by the Genetics Computer Group (Madison, Wis.) in the application program "BestFit". Other suitable programs for calculating percent sequence identity or similarity are generally known in the art; for example, another alignment program is BLAST, used with default parameters. For example, BLASTN and BLASTP can be used with the following default parameters: genetic code=std; filter=none; string=both; cutoff=60; expect=10; matrix=BLOSUM62; descriptions=50 sequences; sort by=HIGHSCORE; databases=nonredundant, GenBank+EMBL+DDBJ+PDB+GenBank CDS translations+Swiss protein+Spupdate+PIR. Detailed information about these programs can be found on the GenBank website. For the sequences described herein, the desired degree of sequence identity ranges from approximately 80% to 100%, and any integer value in between. Typically, the percentages of identity between sequences are at least 70-75%, preferably 80-82%, more preferably 85-90%, even more preferably 92%, still more preferably 95%, and most preferably 98% sequence identity.
Todas las referencias de patentes y no patentes citadas en la presente solicitud se incorporan por referencia en su totalidad. All patent and non-patent references cited in this application are incorporated by reference in their entirety.
La invención se describirá ahora con más detalle en los siguientes ejemplos no limitativos. The invention will now be described in more detail in the following non-limiting examples.
Ejemplos Examples
El propósito de los siguientes ejemplos se da como una ilustración de varias realizaciones de la invención y, por lo tanto, no pretenden limitar la presente invención de ninguna manera. Junto con los presentes ejemplos, los métodos aquí descritos son actualmente representativos de realizaciones preferidas, son ejemplares y no pretenden limitar el alcance de la invención. A los expertos en la materia se les ocurrirán cambios en la misma y otros usos que estén comprendidos dentro del espíritu de la invención tal como se define en el alcance de las reivindicaciones. The following examples are intended to illustrate various embodiments of the invention and are therefore not intended to limit the present invention in any way. Together with the present examples, the methods described herein are presently representative of preferred embodiments; they are exemplary and are not intended to limit the scope of the invention. Changes to the invention and other uses that are within the spirit of the invention as defined by the scope of the claims will occur to those skilled in the art.
Ejemplo 1: deconstrucción de la n-glicosilación en células cho Example 1: Deconstruction of n-glycosylation in cho cells
Párrafo introductorio Introductory paragraph
La célula de ovario de hámster chino (CHO) es la fábrica de células elegida para la producción recombinante de terapias biológicas. CHO es capaz de realizar muchas modificaciones postraduccionales necesarias para la producción de proteínas bioactivas, y tiene una capacidad genérica para la glicosilación de proteínas compatibles con el uso humano. La glicosilación tiene una amplia gama de efectos sobre la producción, la consistencia del producto, la solubilidad, la estabilidad, la bioactividad y la vida media circulatoria de las terapias proteicas, y la disponibilidad de una única plataforma genérica de producción de CHO es un factor limitante para el diseño y el desarrollo de productos biológicos. Este ejemplo muestra un exhaustivo cribado knockout de genes de glicosiltransferasas implicadas en la N-glicosilación en CHO que define las enzimas clave que controlan la ramificación, elongación y sialilación de las antenas. Se estableció un panel de líneas CHO de ingeniería estable con capacidades de glicosilación de diseño, como glicanos biantenarios homogéneos con y sin recubrimiento de ácido siálico a2,3 y a2,6. La pantalla demuestra una gran plasticidad para la glicoingeniería de CHO y proporciona vías claras para diseños personalizados. The Chinese hamster ovary (CHO) cell is the cell factory of choice for the recombinant production of biologic therapies. CHO is capable of many post-translational modifications required for the production of bioactive proteins and has a generic capacity for protein glycosylation compatible with human use. Glycosylation has a wide range of effects on the production, product consistency, solubility, stability, bioactivity, and circulatory half-life of protein therapies, and the availability of a single generic CHO production platform is a limiting factor for the design and development of biologics. This example shows a comprehensive gene knockout screen for glycosyltransferases involved in N-glycosylation in CHO, defining the key enzymes controlling antennal branching, elongation, and sialylation. A panel of stable engineered CHO lines with designer glycosylation capabilities was established, including homogeneous biantennary glycans with and without α2,3- and α2,6-sialic acid coatings. The screen demonstrates high plasticity for CHO glycoengineering and provides clear avenues for custom designs.
Introducción Introduction
Los productos biológicos a base de glicoproteínas son la clase terapéutica de más rápido crecimiento, y la mayoría de ellos sólo pueden producirse de forma recombinante en células de mamífero con capacidad de glicosilación similar a la humana. La célula de ovario de hámster chino (CHO) ha adquirido un papel destacado como célula huésped para la producción recombinante de glicoproteínas terapéuticas, principalmente porque produce N-glicanos bastante simples con ramificación y recubrimiento similares a los que se producen en algunas células humanas. Glycoprotein-based biologics are the fastest-growing therapeutic class, and most can only be produced recombinantly in mammalian cells with glycosylation capacity similar to that of humans. The Chinese hamster ovary (CHO) cell has acquired a prominent role as a host cell for the recombinant production of therapeutic glycoproteins, primarily because it produces fairly simple N-glycans with branching and capping similar to those produced in some human cells.
En particular, los CHO producen N-glicanos heterogéneos de tipo complejo con estructuras bi-, tri- y tetraantenarias con un núcleo de a 6-fucosa (Fuc), una cantidad menor de poli-N-acetilactosamina (poli-LacNAc) principalmente en el brazo a1,6 de las estructuras tetraantenarias, y un recubrimiento exclusivo de LacNAc con ácido neuramínico (NeuAc) enlazado a2,3 (véase la Fig. 1a). Por lo general, el CHO no produce las estructuras de recubrimiento inmunogénicas no humanas y en el hombre, como el ácido N-glicolilneuramínico (NeuGc) o el a3Gal, aunque se ha informado de la aparición de éstas quizás como resultado de la inducción génica. La N-glicosilación puede variar para diferentes proteínas, así como para diferentes glicositos en proteínas individuales y, por ejemplo, los anticuerpos IgG se producen con estructuras truncadas de N-glicanos en el glicosito conservado Asn297 (estructuras biantenarias con núcleo a6Fuc, LacNAc limitado y recubrimiento NeuAc). Una de las principales preocupaciones del CHO es la heterogeneidad sustancial en el procesamiento del N-glicano, que puede ser difícil de controlar durante el bioprocesamiento y plantear problemas de bioactividad y bioseguridad. Así pues, una de las principales actividades del bioprocesamiento de productos terapéuticos se dedica al análisis de los glicanos y al control de la fermentación para lograr la consistencia. In particular, CHOs produce heterogeneous complex-type N-glycans with bi-, tri- and tetra-antennary structures with an α6-fucose (Fuc) core, a minor amount of poly-N-acetyllactosamine (poly-LacNAc) mainly on the α1,6 arm of the tetra-antennary structures, and a unique LacNAc coating with α2,3-linked neuraminic acid (NeuAc) (see Fig. 1a). CHO generally does not produce the immunogenic non-human and human coating structures N-glycolylneuraminic acid (NeuGc) or α3Gal, although their appearance has been reported, perhaps as a result of gene induction. N-glycosylation can vary for different proteins, as well as for different glycosites within individual proteins. For example, IgG antibodies are produced with truncated N-glycan structures at the conserved glycosite Asn297 (biantenary structures with a6Fuc core, limited LacNAc, and NeuAc cap). A major concern in CHO is the substantial heterogeneity in N-glycan processing, which can be difficult to control during bioprocessing and pose bioactivity and biosafety issues. Thus, a major focus of therapeutic product bioprocessing is on glycan analysis and fermentation control to achieve consistency.
En las dos últimas décadas se han dedicado importantes esfuerzos a la glicoingeniería genética de células CHO con el objetivo de ampliar la capacidad de glucosilación, reducir la heterogeneidad y mejorar o alterar especialmente la sialilación. In the last two decades, significant efforts have been devoted to the genetic glycoengineering of CHO cells with the aim of expanding glycosylation capacity, reducing heterogeneity, and specifically improving or altering sialylation.
Todos estos estudios han usado esencialmente la integración aleatoria de ADNc que codifican glucosiltransferasas y han experimentado problemas de estabilidad, consistencia y previsibilidad de la capacidad de glucosilación introducida. El principal obstáculo ha sido la necesidad de depender de la sobreexpresión de glicosiltransferasas y la competencia con las enzimas endógenas expresadas debido a la falta de métodos sencillos para eliminarlas en líneas celulares. Por lo tanto, hasta donde sabemos, este tipo de células CHO de glicoingeniería no han llegado a la producción de terapias clínicas. Sin embargo, ha surgido una estrategia de glicoingeniería de éxito tras el descubrimiento de que las IgG sin núcleo a 6Fuc en el N-glicano Asn297 presentan una citotoxicidad celular dependiente de anticuerpos (ADCC) notablemente superior. All of these studies have essentially used random integration of cDNAs encoding glycosyltransferases and have experienced problems with stability, consistency, and predictability of the introduced glycosylation capacity. The main obstacle has been the need to rely on overexpression of glycosyltransferases and competition with endogenously expressed enzymes due to the lack of straightforward methods to knock them down in cell lines. Therefore, to our knowledge, these types of glycoengineered CHO cells have not progressed to clinical therapeutics. However, a successful glycoengineering strategy has emerged following the discovery that coreless IgGs targeting 6Fuc at the N-glycan Asn297 exhibit significantly superior antibody-dependent cellular cytotoxicity (ADCC).
Así, mediante un tour-de-force usando dos rondas de recombinación homóloga, ambos alelos del gen fut8 que codifica la a 6fucosiltransferasa que controla la fucosilación del núcleo fueron eliminados en CHO, y al menos una IgG terapéutica producida en CHO sin el gen fut8 está ahora en uso clínico. Más recientemente, el gen fut8 se eliminó mediante la edición precisa de genes con la nucleasa de dedo de zinc (ZFN) con una fracción del tiempo y los recursos invertidos. La aparición de tecnologías precisas de edición génica para knockout (KO) y knockin (KI) ha abierto la puerta a un nivel totalmente distinto de rapidez y facilidad con la que se puede lograr la manipulación genética estable de líneas celulares huésped para eliminar e introducir genes de glucosiltransferasas, lo que sin duda repercutirá en la ingeniería de fábricas de células huésped de mamíferos para la producción recombinante de terapéuticos. Thus, by a tour-de-force using two rounds of homologous recombination, both alleles of the fut8 gene encoding the α6-fucosyltransferase that controls core fucosylation were deleted in CHO, and at least one therapeutic IgG produced in CHO lacking the fut8 gene is now in clinical use. More recently, the fut8 gene was deleted by precise gene editing with zinc finger nuclease (ZFN) with a fraction of the time and resources invested. The emergence of precise gene editing technologies for knockout (KO) and knockin (KI) has opened the door to an entirely different level of speed and ease with which stable genetic manipulation of host cell lines to delete and introduce glycosyltransferase genes can be achieved, which will undoubtedly impact the engineering of mammalian host cell factories for the recombinant production of therapeutics.
En este caso, hemos empleado por primera vez una pantalla de knockout mediada por ZFN en CHO para explorar el potencial de la ingeniería de la N-glicosilación de glicoproteínas recombinantes. Muchos pasos en la vía biosintética del N-glicano son potencialmente catalizados por múltiples isoenzimas, lo que hace que la ingeniería genética sea impredecible (Fig. 1a). Es necesario analizar las funciones in vivo de cada una de estas isoenzimas para construir una matriz de opciones de diseño. El cribado KO incluyó todos los genes que codifican isoenzimas con potencial para regular la ramificación de la N-glicosilación, la elongación y el tapado terminal expresados en CHO. La expresión de los genes relevantes en CHO GS se evaluó mediante secuenciación cuantitativa de ARN de nueva generación (ARNsec) (Figura 4). La estrategia sólo ha sido posible gracias a la reciente secuenciación del genoma de CHO y al análisis del transcriptoma CHO-K1. Nos centramos en genes individuales y en las combinaciones apiladas más relevantes. In this case, we employed for the first time a ZFN-mediated knockout screen in CHO to explore the potential for engineering N-glycosylation of recombinant glycoproteins. Many steps in the N-glycan biosynthetic pathway are potentially catalyzed by multiple isozymes, making genetic engineering unpredictable (Fig. 1a). The in vivo functions of each of these isozymes need to be analyzed to construct a matrix of design options. The knockout screen included all genes encoding isozymes with potential to regulate N-glycosylation branching, elongation, and end-capping expressed in CHO. Expression of relevant genes in CHO GS was assessed by quantitative next-generation RNA sequencing (RNAseq) (Figure 4). This strategy was only possible thanks to the recent sequencing of the CHO genome and analysis of the CHO-K1 transcriptome. We focus on individual genes and the most relevant stacked combinations.
Utilizamos un total de 15 ZFNs dirigidos a genes de glicosiltransferasas (Fig. 1 a) implicados en la ramificación antenal (mgat4A/4B/4C/5/5B) (Fig. 1c), galactosilación (B4galt1/2/3/4 (Fig. 1d), elongación de poli-LacNAc (B3gnt1/2/8) (Fig. 1e), y tapado terminal por sialilación (st3gal3/4/6) (Fig. 1f). Utilizamos métodos desarrollados recientemente para enriquecer clones KO mediante FACS (ZFN marcados con GFP/Crimson) y detección de alto rendimiento mediante una estrategia de etiquetado de amplicones (IDAA). La mayoría de los clones KO presentaban inserciones y/o deleciones (indels) en el rango de ±20bps, y la mayoría de los genes diana estaban presentes con dos alelos, mientras que algunos (mgat4B y mgat5) estaban presentes con 1 o 3 alelos, respectivamente. Para monitorizar los efectos del cribado de KO de glicogenes usamos la expresión recombinante estable de eritropoyetina humana (EPO), ya que esta proteína tiene tres N-glicanos con estructuras principalmente tetraantenarias, bajo nivel de poli-LacNAc, y un recubrimiento de ácido siálico a2,3 (Fig. 1b), y es una de las N-glicoproteínas mejor caracterizadas producidas en CHO. La ingeniería se realizó en la línea de producción CHO-GS (Sigma) cultivada en suspensión en medio libre de proteínas, y se encontró que la EPO expresada en la célula de tipo salvaje estaba glicosilada de forma similar a lo que se ha informado en el pasado con otras líneas CHO (Fig. 1b). We used a total of 15 ZFNs targeting glycosyltransferase genes (Fig. 1 a) involved in antennal branching (mgat4A/4B/4C/5/5B) (Fig. 1 c), galactosylation (B4galt1/2/3/4) (Fig. 1 d), poly-LacNAc elongation (B3gnt1/2/8) (Fig. 1 e), and end-capping by sialylation (st3gal3/4/6) (Fig. 1 f). We used recently developed methods to enrich for KO clones by FACS (GFP/Crimson-tagged ZFNs) and high-throughput screening using an amplicon labeling strategy (IDAA). The majority of KO clones had insertions and/or deletions (indels) in the range of ±20 bps, and most of the target genes were present with two alleles, while some (mgat4B and mgat5) were present with 1 or 3 alleles, respectively. To monitor the effects of glycogene knockout screening, we used stable recombinant expression of human erythropoietin (EPO), as this protein has three N-glycans with mainly tetraantennary structures, low poly-LacNAc, and an α2,3-sialic acid cap (Fig. 1b), and is one of the best-characterized N-glycoproteins produced in CHO. Engineering was performed in the CHO-GS production line (Sigma) grown in suspension in protein-free medium, and EPO expressed in the wild-type cell was found to be glycosylated similarly to what has been reported in the past with other CHO lines (Fig. 1b).
No se observaron características morfológicas o fenotípicas de crecimiento consistentes aparentes, aparte de variaciones sutiles en los clones. En promedio, se examinaron entre 5 y 50 clones de cada uno mediante ELISA y se seleccionaron los clones con mayor expresión. Los rendimientos finales de purificación varían de 0,2 mg/L a 6,2 mg/L, pero esta variación se debe principalmente, si no totalmente, al azar y al número limitado de clones examinados para cada clon KO. El clon CHO WT seleccionado produjo rendimientos finales de 0,9 mgs/L, mientras que, por ejemplo, el clon KO mgat4A/4B/5/B3gnt2 con cuatro genes eliminados produjo 3,4 mgs/L. No consistent morphological or phenotypic growth characteristics were observed, apart from subtle variations within clones. On average, 5–50 clones of each were screened by ELISA, and the highest expressing clones were selected. Final purification yields ranged from 0.2 mg/L to 6.2 mg/L, but this variation was mainly, if not entirely, due to chance and the limited number of clones screened for each KO clone. The selected WT CHO clone produced final yields of 0.9 mg/L, whereas, for example, the KO clone mgat4A/4B/5/B3gnt2 with four genes deleted produced 3.4 mg/L.
Control del estado de las antenas de N-glicano Monitoring the status of N-glycan antennas
MGAT1 y 2 controlan cada uno la formación de una de las dos ramas p2 en N-glicanos biantenarios, mientras que se predice una posible redundancia funcional parcial para la formación de ramas tri- y tetraantenarias por MGAT4A/4B/4C (rama p4) y MGAT5/5B (rama p6), respectivamente. Sólo mgat4B y 5 parecen expresarse en CHO (Fig. 4). La focalización de mgat4A tuvo un efecto menor, mientras que la focalización de mgat4A/4B casi eliminó los N-glicanos tetraantenarios ramificados p4 (Fig. 1 c). Por el contrario, la focalización de mgat5 eliminó por completo las estructuras tetraantenarias ramificadas p6 (Fig. 1c), así como el marcaje de las células con lectina L-PHA (Fig. 5), lo que concuerda con estudios previos de mutantes CHO resistentes a la lectina que carecían de mgat5. El apilamiento KO de mgat4A/4B y 5 produjo N-glicanos biantenarios homogéneos en EPO (Fig. 1c). Sin embargo, se encontró una cantidad menor de poli-LacNAc en los N-glicanos biantenarios, que también se encuentra como componente menor en las células de tipo salvaje. MGAT1 and 2 each control the formation of one of the two p2 branches in biantennary N-glycans, whereas a possible partial functional redundancy is predicted for the formation of tri- and tetraantennary branches by MGAT4A/4B/4C (p4 branch) and MGAT5/5B (p6 branch), respectively. Only mgat4B and 5 appear to be expressed in CHO (Fig. 4). Targeting mgat4A had a minor effect, whereas targeting mgat4A/4B almost abolished p4 branched tetraantennary N-glycans (Fig. 1 c). In contrast, targeting mgat5 completely abolished p6 branched tetraantennary structures (Fig. 1 c) as well as L-PHA lectin labeling of cells (Fig. 5), consistent with previous studies of lectin-resistant CHO mutants lacking mgat5. The KO stacking of mgat4A/4B and 5 produced homogeneous biantennary N-glycans in EPO (Fig. 1c). However, a lower amount of poly-LacNAc was found in the biantennary N-glycans, which is also present as a minor component in wild-type cells.
Control de LacNAc LacNAc control
Los CHO expresan las siete p4galactosiltransferasas conocidas y nuestro conocimiento de las funciones in vivo de estas isoenzimas es deficiente, pero se espera que solo B4Gal-T1-4 desempeñe funciones en la N-glicosilación. Primero examinamos clones KO individuales para B4galt1 -4 y descubrimos que B4Gal-T 1 parecía tener el papel principal (Fig. 1d). Así, las contribuciones de las otras isoformas sólo pudieron evaluarse en combinaciones apiladas con KO de B4galt1. Probamos las combinaciones apiladas mediante inmunocitología con un anticuerpo contra LacNAc mostrando que sólo el KO apilado de B4galt1/3, pero no de B4galt1/2/4, parecía abolir la galactosilación (Fig. Suplementaria 3). De acuerdo con esto, encontramos que la EPO expresada en clones KO apilados B4galt1/3 pero no B4galt1/2 tenía una reducción sustancial (>90%) de la galactosilación en N-glicanos (Fig. 1d). Sin embargo, la pérdida completa de la capacidad de galactosilación en EPO puede requerir la KO de tres o más genes. CHOs express all seven known β4-galactosyltransferases, and our understanding of the in vivo functions of these isozymes is poor, but only B4Gal-T1-4 is expected to play roles in N-glycosylation. We first examined individual KO clones for B4galt1-4 and found that B4Gal-T1 appeared to have the major role (Fig. 1d). Thus, the contributions of the other isoforms could only be assessed in stacked combinations with B4galt1 KO. We tested the stacked combinations by immunocytology with an antibody against LacNAc, showing that only the stacked KO of B4galt1/3, but not B4galt1/2/4, appeared to abolish galactosylation (Supplementary Fig. 3). In agreement with this, we found that EPO expressed in stacked B4galt1/3 but not B4galt1/2 KO clones had a substantial reduction (>90%) in N-glycan galactosylation (Fig. 1d). However, complete loss of EPO galactosylation capacity may require the knockout of three or more genes.
Control de poli-LacNAc Poly-LacNAc control
Si bien el poli-LacNAc en los N-glicanos puede conferir propiedades de vida media circulatoria superiores a, por ejemplo, la EPO, esta modificación siempre es incompleta y una de las más heterogéneas y difíciles de controlar para la consistencia del producto. Las células CHO generalmente producen bajas cantidades de poli-LacNAc en N-glicanos y principalmente en estructuras tetraantenarias en el brazo p6 controlado por MGAT5. La biosíntesis de poli-LacNAc en N-glicanos es poco conocida y tres genes pueden estar implicados, B3gnt1, B3gnt2 y B3gnt8. Evaluamos la KO de genes individuales de B3gnt1, B3gnt2, y B3gnt8 con inmunocitología lectina usando la lectina LEL que reconoce poli-LacNAc, e identificamos B3gnt2 como el gen clave que controla la iniciación de LacNAc en células CHO (Fig. 5B). De acuerdo con esto, la EPO expresada en clones CHO con KO de B3gnt2 y no de B3gnt1, resultó en la eliminación de la fracción menor de poli-LacNAc en la EPO (Fig. 1e). While poly-LacNAc on N-glycans can confer superior circulatory half-life properties to, for example, EPO, this modification is always incomplete and one of the most heterogeneous and difficult to control for product consistency. CHO cells generally produce low amounts of poly-LacNAc on N-glycans and mainly on tetraantennary structures on the p6 arm controlled by MGAT5. The biosynthesis of poly-LacNAc on N-glycans is poorly understood and three genes may be involved, B3gnt1, B3gnt2 and B3gnt8. We evaluated single gene knockout of B3gnt1, B3gnt2, and B3gnt8 with lectin immunocytology using the poly-LacNAc lectin LEL, and identified B3gnt2 as the key gene controlling LacNAc initiation in CHO cells (Fig. 5B). In agreement with this, EPO expressed in CHO clones with KO of B3gnt2 and not B3gnt1, resulted in the elimination of the minor fraction of poly-LacNAc in EPO (Fig. 1e).
Control de la sialilación Control of sialylation
Los CHO producen casi exclusivamente una protección NeuAc de los N-glicanos unida mediante enlaces a2,3. Las seis ST3Gal transferasas conocidas se expresan en células CHO (Fig. 4) y las funciones de cada una de ellas en la sialilación de los N-glicanos no se conocen bien, pero las candidatas son principalmente las isoformas ST3Gal-III, ST3Gal-IV y ST3Gal-VI. Primero nos enfocamos en estos tres genes individualmente usando inmunocitología para evaluar la exposición de LacNAc y descubrimos que solo la KO de st3gal4 produjo efectos sustanciales (Fig. 7). El análisis de la EPO expresada en clones KO simples y apilados mostró que la pérdida de st3gal4 y 6 produjo efectos sustanciales, mientras que encontramos dos patrones en clones con KO de st3gal4/6. En el fondo WT, KO de st3gal4/6 produjo EPO con N-glicanos tetraantenarios heterogéneos sin rastros de sialilación (Fig. 1f). El KO de st3gal4/6 en combinación con mgat4A/4B/5 produjo N-glicanos biantenarios sin sialilación pero con aumento de poli-LacNAc (Fig. 2b), o en un clon sin aumento de poli-LacNAc pero con cantidades menores de un N-glicano biantenario mono-sialilado. Por lo tanto, es posible que sea necesario apuntar a st3gal3/4/6 para lograr una ausencia total de ácido siálico. A pesar de ello, los clones CHO sin st3gal4 y 6 produjeron EPO con terminales LacNAc sin tapón, lo que abre la puerta a la ingeniería de novo de glicoproteínas recombinantes con tapón a2,6NeuAc. CHOs produce almost exclusively NeuAc protection of N-glycans linked by α2,3 linkages. All six known ST3Gal transferases are expressed in CHO cells (Fig. 4), and the roles of each in N-glycan sialylation are poorly understood, but candidates are primarily the ST3Gal-III, ST3Gal-IV, and ST3Gal-VI isoforms. We first targeted these three genes individually using immunocytology to assess LacNAc exposure and found that only st3gal4 knockout produced substantial effects (Fig. 7). Analysis of EPO expressed in single and stacked KO clones showed that loss of st3gal4 and 6 produced substantial effects, whereas we found two patterns in st3gal4/6 knockout clones. In the WT background, KO of st3gal4/6 produced EPO with heterogeneous tetraantennary N-glycans without traces of sialylation (Fig. 1f). KO of st3gal4/6 in combination with mgat4A/4B/5 produced biantennary N-glycans without sialylation but with increased poly-LacNAc (Fig. 2b), or in one clone without increased poly-LacNAc but with smaller amounts of a mono-sialylated biantennary N-glycan. Therefore, targeting st3gal3/4/6 may be necessary to achieve a complete absence of sialic acid. Despite this, CHO clones without st3gal4 and 6 produced EPO with uncapped LacNAc termini, opening the door to de novo engineering of recombinant α2,6NeuAc-capped glycoproteins.
Glicoingeniería personalizada de CHO para producir N-glicanos protegidos con a2,6NeuAc Custom glycoengineering of CHO to produce α2,6NeuAc-protected N-glycans
La mayoría de las glicoproteínas en circulación están cubiertas con a2,6NeuAc, mientras que prácticamente todas las terapias recombinantes se producen con a2,3NeuAc. Desde hace mucho tiempo ha sido de interés producir células CHO capaces de producir N-glicanos homogéneos con protección a2,6NeuAc. Para demostrar las perspectivas de glicoingeniería de novo proporcionadas por nuestro análisis KO, generamos clones CHO capaces de producir una protección homogénea de a2,6NeuAc (Fig. 2). Para evitar problemas anteriores con la integración aleatoria de plásmidos, usamos el knockin (KI) dirigido por ZFN de ST6Gal-I con una estrategia Obligare modificada en un sitio de integración SafeHarbor. La ST6GAL1 humana introducida en CHO con KO de st3gal4/6 produjo la gama completa de estructuras antenarias de N-glicanos con un grado normal de recubrimiento NeuAc (Fig. 2a), y cuando se introdujo en CHO con KO adicional de mgat4A/4B/5 se produjo EPO con N-glicanos biantenarios homogéneos recubiertos por a2,6NeuAc (Fig. 2b). Curiosamente, la introducción de novo de ST6GAL1 también abrogó las cantidades menores de poli-LacNAc formadas en estructuras biantenarias cuando se eliminó la sialilación (Fig. 2b), demostrando que la KO de B3gnt2 también era innecesaria. Así, pudimos introducir la capacidad de sialilación de a2,6NeuAc y producir una célula CHO capaz de producir N-glicoproteínas con un recubrimiento homogéneo de a2,6NeuAc. La estrategia Obligare KI fue altamente eficiente con aproximadamente 30-50% de células clonadas individuales que expresaban ST6Gal-I según lo evaluado por inmunocitología de anticuerpos y lectina (Fig. 7), mientras que confiar en la recombinación homóloga mediada por ZFN no produjo una integración dirigida exitosa en células CHO. Los clones ST6GAL1 KI fueron estables durante más de 20 pasajes según se evaluó mediante inmunocitología con lectina SNA y MAb 1B2 (no se muestra). Most circulating glycoproteins are capped with α2,6NeuAc, whereas virtually all recombinant therapeutics are produced with α2,3NeuAc. There has long been interest in producing CHO cells capable of producing homogeneous N-glycans with α2,6NeuAc protection. To demonstrate the de novo glycoengineering prospects provided by our KO assay, we generated CHO clones capable of producing homogeneous α2,6NeuAc protection (Fig. 2). To circumvent previous problems with random plasmid integration, we used the ZFN-directed knockin (KI) of ST6Gal-I with a modified Obligare strategy at a SafeHarbor integration site. Human ST6GAL1 introduced into st3gal4/6 knockout CHOs produced the full range of antennal N-glycan structures with a normal degree of NeuAc coating (Fig. 2a), and when introduced into CHOs with an additional knockout of mgat4A/4B/5, EPO was produced with homogeneous biantennary N-glycans coated with α2,6NeuAc (Fig. 2b). Interestingly, de novo introduction of ST6GAL1 also abrogated the lower amounts of poly-LacNAc formed in biantennary structures when sialylation was abolished (Fig. 2b), demonstrating that the B3gnt2 knockout was also unnecessary. Thus, we were able to introduce the ability to sialylate α2,6NeuAc and produce a CHO cell capable of producing N-glycoproteins with a homogeneous α2,6NeuAc coating. The Obligare KI strategy was highly efficient with approximately 30–50% of individual cloned cells expressing ST6Gal-I as assessed by antibody and lectin immunocytology (Fig. 7), whereas relying on ZFN-mediated homologous recombination did not result in successful targeted integration in CHO cells. ST6GAL1 KI clones were stable for over 20 passages as assessed by SNA lectin immunocytology and MAb 1B2 (not shown).
En resumen, la prueba KO realizada identifica los glucógenos clave que controlan los pasos decisivos en la N-glicosilación de proteínas en CHO (Fig. 3), y demuestra una notable plasticidad en la tolerancia a la glicosilación sin evidencia de cambios compensatorios inesperados en la glicosilación. Proporcionamos estrategias de diseño para la generación de células huésped CHO con N-glicanos biantenarios homogéneos con y sin sialilación que servirán como plataformas para la creación de novo de las capacidades de glicosilación deseadas. La matriz proporciona una guía general para el diseño personalizado de la capacidad de N-glicosilación de CHO, que probablemente pueda usarse para cualquier línea huésped de CHO e incluso para líneas de producción establecidas. Demostramos la viabilidad de la ingeniería de novo de capacidades de glicosilación homogénea introduciendo la a2,6sialilación en CHO mediante una estrategia KI precisa en líneas CHO con KO de genes a2,3sialiltransferasa endógenos. El panel de células CHO generado permitirá la disección y el diseño de novo de la N-glicosilación para cualquier terapia proteica, y la producción de una amplia gama de glicoformas de proteínas terapéuticas permitirá una evaluación sencilla y la selección del diseño óptimo. El advenimiento de la ingeniería genética precisa claramente promete una nueva era para el mayor productor de terapias con glicoproteínas de la actualidad: la célula CHO. In summary, the KO assay identified key glycogens that control critical steps in protein N-glycosylation in CHO (Fig. 3) and demonstrated remarkable plasticity in glycosylation tolerance with no evidence of unexpected compensatory changes in glycosylation. We provided design strategies for generating CHO host cells with homogeneous biantennary N-glycans with and without sialylation that would serve as platforms for de novo engineering of desired glycosylation capabilities. The array provides a general guideline for custom engineering CHO N-glycosylation capabilities that can likely be used for any CHO host line and even for established production lines. We demonstrated the feasibility of de novo engineering homogeneous glycosylation capabilities by introducing α2,6-sialylation into CHO using a precise KI strategy in CHO lines knocked out of endogenous α2,3-sialyltransferase genes. The generated CHO cell panel will enable de novo dissection and design of N-glycosylation for any protein therapy, and the production of a wide range of therapeutic protein glycoforms will allow for straightforward evaluation and selection of the optimal design. The advent of precise genetic engineering clearly promises a new era for today's largest producer of glycoprotein therapies: the CHO cell.
Métodos Methods
Orientación de ZFN a glucógenos en células CHO. Toda la focalización genética se realizó en el clon CHOZN GS-/- (glutamina sintasa) producido por ZFN KO y proporcionado por Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, o en CHO-K1 obtenido de ATCC. Todos los medios para CHO, suplementos y otros reactivos usados se obtuvieron de Sigma-Aldrich, a menos que se especifique lo contrario. Las células CHO GS se mantuvieron como cultivos en suspensión en medio sin suero EX-CELL CHO CD Fusión, suplementado con 4 mM de L-glutamina. Las células se sembraron a 0,5 x 106 células/mL en un matraz T25 (NUNC, Dinamarca) un día antes de la transfección. Se usaron 2 x 106 células y 2 gg de ADN plasmídico libre de endotoxinas de cada ZFN (Sigma, EE. UU.) para la transfección. Cada ZFN fue etiquetado con GFP y Crimson mediante un enlazador 2A. Las transfecciones se realizaron mediante electroporación usando el kit Amaxa V y el programa U24 con Amaxa Nucleofector 2B (Lonza, Suiza). Posteriormente, las células electroporadas se colocaron en 3 mL de medio de crecimiento en una placa de 6 pocillos. Las células se trasladaron a 30 °C para un choque de frío de 24 horas. 72 horas después de la nucleofección, la reserva de células con el 10-15 % más marcado tanto para GFP como para Crimson se enriqueció mediante FACS. Las células se volvieron a clasificar por FACS una semana después para obtener clones individuales en placas de 96 pocillos de fondo redondo. Los clones KO se identificaron mediante el análisis de deleción por inserción (IDAA) descrito recientemente, así como, cuando fue posible, mediante inmunocitología con lectinas y anticuerpos monoclonales apropiados. Los clones seleccionados fueron verificados adicionalmente por TOPO para la caracterización detallada de las mutaciones introducidas. La estrategia permitió una rápida selección y detección de clones KO con mutaciones de cambio de marco y, en promedio, seleccionamos entre 2 y 5 clones de cada evento objetivo. El análisis de ARNsec de los clones CHO fue realizado por BGI. Targeting of ZFNs to glycogen in CHO cells. All gene targeting was performed either in the CHOZN GS-/- (glutamine synthase) clone produced by ZFN KO and provided by Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, or in CHO-K1 obtained from ATCC. All CHO media, supplements, and other reagents used were obtained from Sigma-Aldrich unless otherwise specified. CHO GS cells were maintained as suspension cultures in EX-CELL CHO CD Fusion serum-free medium supplemented with 4 mM L-glutamine. Cells were seeded at 0.5 x 106 cells/mL in a T25 flask (NUNC, Denmark) one day before transfection. 2 x 106 cells and 2 μg of endotoxin-free plasmid DNA of each ZFN (Sigma, USA) were used for transfection. Each ZFN was labeled with GFP and Crimson using a 2A linker. Transfections were performed by electroporation using the Amaxa V kit and the U24 program with Amaxa Nucleofector 2B (Lonza, Switzerland). Subsequently, electroporated cells were plated in 3 mL of growth medium in a 6-well plate. Cells were transferred to 30°C for a 24-hour cold shock. 72 hours after nucleofection, the pool of cells with the 10–15% most labeled for both GFP and Crimson was enriched by FACS. Cells were re-sorted by FACS one week later to obtain individual clones in round-bottom 96-well plates. KO clones were identified by the recently described insertion–deletion analysis (IDAA) and, when possible, by immunocytology with appropriate lectins and monoclonal antibodies. The selected clones were further verified by TOPO for detailed characterization of the introduced mutations. This strategy allowed for rapid selection and detection of KO clones with frameshift mutations, and, on average, we selected between 2 and 5 clones from each target event. RNA seq analysis of the CHO clones was performed by BGI.
Expresión recombinante de EPO humana en células CHO. Genewiz, EE. UU., sintetizó un constructo de expresión que contiene la secuencia codificante completa de EPO humana clonada en pcDNA3.1/myc-His (etiquetas C-terminales). La EPO es una proteína de 166 aminoácidos con N-glicanos en Asn24, Asn38 y Asn83. Las células CHO se cotransfectaron con plásmidos EPO y GFP, seguido de un FACS para enriquecer los clones que expresaban GFP. Los transfectantes estables se seleccionaron en 0,4 mg/mL de Zeocin (Invitrogen). Los clones estables positivos se examinaron mediante ensayos inmunoabsorbentes ligados a enzimas (ELISA) directos usando el anticuerpo monoclonal anti-His (C-Term)-HRP (Invitrogen). La EPO humana recombinante marcada con His se purificó mediante purificación por afinidad de níquel (Invitrogen, EE. UU.). Los medios se mezclaron 3:1 (v/v) en tampón de unión 4x (200 mM Tris, pH8,0, 1,2 M NaCl) y se aplicaron a 0,3 ml de agarosa NiNTA empaquetada (Invitrogen), preequilibrada en tampón de unión (50 mM Tris, pH 8,0, 300 mM NaCl). La columna se lavó con tampón de unión y, a continuación, la proteína unida se eluyó con tampón de unión con 250 mM adicionales de imidazol. Las fracciones que contienen EPO se determinaron mediante SDS-PAGE y se purificaron adicionalmente en una purificación por HPLC de fase inversa con una columna Jupiter C4 (5 gm, 300 Á, columna 250 x 4,6 mm) (Phenomenex), usando ácido trifluoroacético (TFA) al 0,1 % y un gradiente de acetonitrilo al 10-100 %. La pureza se evaluó mediante tinción de Coomassie de geles SDS-PAGE y las proteínas se cuantificaron mediante el kit de ensayo de proteínas BCA (Thermo Scientific). Recombinant expression of human EPO in CHO cells. An expression construct containing the complete coding sequence of human EPO cloned into pcDNA3.1/myc-His (C-terminal tags) was synthesized by Genewiz, USA. EPO is a 166 amino acid protein with N-glycans at Asn24, Asn38, and Asn83. CHO cells were co-transfected with EPO and GFP plasmids, followed by FACS to enrich for GFP-expressing clones. Stable transfectants were selected in 0.4 mg/mL Zeocin (Invitrogen). Positive stable clones were examined by direct enzyme-linked immunosorbent assays (ELISAs) using the anti-His(C-Term)-HRP monoclonal antibody (Invitrogen). His-tagged recombinant human EPO was purified by nickel affinity purification (Invitrogen, USA). The media were mixed 3:1 (v/v) in 4x binding buffer (200 mM Tris, pH 8.0, 1.2 M NaCl) and applied to 0.3 ml of packed NiNTA agarose (Invitrogen), pre-equilibrated in binding buffer (50 mM Tris, pH 8.0, 300 mM NaCl). The column was washed with binding buffer, and then the bound protein was eluted with binding buffer containing an additional 250 mM imidazole. EPO-containing fractions were determined by SDS-PAGE and further purified in a reverse-phase HPLC purification with a Jupiter C4 column (5 gm, 300 A, 250 x 4.6 mm column) (Phenomenex), using 0.1% trifluoroacetic acid (TFA) and a 10-100% acetonitrile gradient. Purity was assessed by Coomassie staining of SDS-PAGE gels and proteins were quantified using the BCA Protein Assay Kit (Thermo Scientific).
Perfil de N-glicano de EPO recombinante en clones CHO. Aproximadamente 25 gg de EPO purificada se digirieron con 2 U de PNGasa F (Roche Diagnostics, Mannheim, Alemania) en 50 mM de bicarbonato amónico a 37°C durante toda la noche. Los N-glicanos liberados se separaron de la rhEPO usando Stagetips empaquetados internamente (Empore disk-C18, 3M) y se incubaron en acetato de amonio 100 mM, pH 5,0 durante 60 minutos a 22 °C. Los N-glicanos se secaron en viales de vidrio y se permetilaron como se describió anteriormente. Los N-glicanos permetilados se extrajeron con cloroformo y se desalinizaron lavando la fase orgánica repetidamente con agua desionizada. La fase orgánica se evaporó sobre una corriente de gas nitrógeno y los N-glicanos permetilados se disolvieron en 20 gL de metanol al 50%. Finalmente, 1 gL de muestra se cocristalizó con 1 gL de matriz compuesta de ácido 2,5-dihidroxibenzoico (10 mg/mL) en acetonitrilo al 70% (v/v), ácido trifluoroacético al 0,1% (v/v) y acetato de sodio 2,5 mM. Los N-glicanos permetilados se analizaron mediante el modo positivo MALDI-TOF (Autoflex Speed, BrukerDaltronics, Bremen) operado en el modo reflector con adquisición de datos en el rango de masas m/z de 1000 a 7000. N-glycan profiling of recombinant EPO in CHO clones. Approximately 25 μg of purified EPO was digested with 2 U of PNGase F (Roche Diagnostics, Mannheim, Germany) in 50 mM ammonium bicarbonate at 37°C overnight. The released N-glycans were cleaved from rhEPO using in-house packed Stagetips (Empore disk-C18, 3M) and incubated in 100 mM ammonium acetate, pH 5.0 for 60 min at 22°C. N-glycans were dried in glass vials and permethylated as described above. Permethylated N-glycans were extracted with chloroform and desalted by washing the organic phase repeatedly with deionized water. The organic phase was evaporated under a stream of nitrogen gas and the permethylated N-glycans were dissolved in 20 gL of 50% methanol. Finally, 1 gL of sample was co-crystallized with 1 gL of matrix composed of 2,5-dihydroxybenzoic acid (10 mg/mL) in 70% (v/v) acetonitrile, 0.1% (v/v) trifluoroacetic acid and 2.5 mM sodium acetate. The permethylated N-glycans were analyzed by MALDI-TOF positive mode (Autoflex Speed, BrukerDaltronics, Bremen) operated in reflector mode with data acquisition in the m/z mass range of 1000 to 7000.
Ejemplo 2 Example 2
Determinación del repertorio de glicosiltransferasas expresadas en una línea celular CHO de mamífero. Determination of the repertoire of glycosyltransferases expressed in a mammalian CHO cell line.
CHO-K1 se obtuvo de ATCC y CHO-GS (clon CHOZN GS-/- (glutamina sintasa) producido por ZFN KO) se obtuvo de Sigma-Aldrich, St. Louis, MO. Todos los medios para CHO, suplementos y otros reactivos usados se obtuvieron de Sigma-Aldrich, a menos que se especifique lo contrario. Los CHO-GS ells se mantuvieron como cultivos en suspensión en medios EX-CELL CHO CD Fusion libres de suero y componentes animales, suplementados con 4mM de L-glutamina. Las células CHO se sembraron a 0,25x106células/mL en una placa de 6 pocillos y se recolectaron en fase exponencial 48 h después de la inoculación para la extracción de ARN total con el minikit RNeasy (Qiagen). La integridad y la calidad del ARN se comprobaron mediante el Bioanalizador 2100 (Agilent Technologies). La construcción de la biblioteca y la secuenciación de próxima generación se realizaron usando el sistema Illumina HiSeq 2000 (Illumina, EE. UU.) en condiciones estándar recomendadas por el proveedor de servicios ARNsec. Los datos alineados se usaron para calcular la distribución de las lecturas en los genes de referencia CHO y se realizó un análisis de cobertura. Sólo los resultados de alineación que pasaron el control de calidad se usaron para el análisis de expresión genética posterior. CHO-K1 was obtained from ATCC, and CHO-GS (clone CHOZN GS-/- (glutamine synthase) produced by ZFN KO) was obtained from Sigma-Aldrich, St. Louis, MO. All CHO media, supplements, and other reagents used were obtained from Sigma-Aldrich unless otherwise specified. CHO-GS cells were maintained as suspension cultures in serum- and animal component-free EX-CELL CHO CD Fusion media supplemented with 4 mM L-glutamine. CHO cells were seeded at 0.25x106cells/mL in a 6-well plate and harvested in exponential phase 48 h postinoculation for total RNA extraction using the RNeasy minikit (Qiagen). RNA integrity and quality were checked using the 2100 Bioanalyzer (Agilent Technologies). Library construction and next-generation sequencing were performed using the Illumina HiSeq 2000 system (Illumina, USA) under standard conditions recommended by the ARNsec service provider. The aligned data were used to calculate the distribution of reads across CHO reference genes, and coverage analysis was performed. Only alignment results that passed quality control were used for subsequent gene expression analysis.
Se realizó un análisis de ARNsec en dos líneas CHO comunes (CHO-K1, CHO-GS) y dos clones triplesmgat4a/4b/5KO CHO-GS independientes (ZFN91-1C8, ZFN91-2A6) (TABLA 3). El análisis de ARNsec informado de CHO-K1 se incluyó como referencia y fue en gran medida similar a nuestros análisis, excepto que los niveles de expresión relativa fueron más altos. Cabe destacar que algunos genes, comogalntlymgat4b,que no se expresaban en CHO-K1 (Xu, Nagarajan et al. 2011), sí lo hacían. Además, en el caso demgat4bse descubrió que este gen era esencial para los experimentos de glicoingeniería llevados a cabo aquí. RNAseq analysis was performed in two common CHO lines (CHO-K1, CHO-GS) and two independent triple mgat4a/4b/5KO CHO-GS clones (ZFN91-1C8, ZFN91-2A6) (TABLE 3). The reported RNAseq analysis of CHO-K1 was included as a reference and was largely similar to our analyses, except that relative expression levels were higher. Notably, some genes, such as galntly mgat4b, that were not expressed in CHO-K1 (Xu, Nagarajan et al. 2011), were now expressed. Furthermore, in the case of mgat4b, this gene was found to be essential for the glycoengineering experiments carried out here.
Una observación importante del análisis de los transcriptomas de CHO fue que los perfiles de expresión de los glucógenos en los análisis de los dos clones triples KO fueron idénticos a los de las líneas CHO parentales, lo que demuestra que la edición del gen ko dirigida realizada en las líneas celulares CHO no alteró la expresión de otros genes de glicosiltransferasa. An important observation from the analysis of the CHO transcriptomes was that the glycogen expression profiles in the analyses of the two triple KO clones were identical to those of the parental CHO lines, demonstrating that targeted KO gene editing performed in the CHO cell lines did not alter the expression of other glycosyltransferase genes.
Ejemplo 3 Example 3
Inactivación genética de genes de glicosiltransferasa en la vía de N-glicosilación (Deconstrucción). Genetic inactivation of glycosyltransferase genes in the N-glycosylation pathway (Deconstruction).
Toda la inactivación dirigida del gen de la glicosiltransferasa se realizó en CHO-GS y/o en CHO-K1 y las células se cultivaron como se describe en el Ejemplo 2. Las células se sembraron a 0,5 x 106 células/mL en un matraz T25 (NUNC, Dinamarca) un día antes de la transfección. Se usaron 2 x 106 células y 2 pg de ADN plasmídico libre de endotoxinas de cada ZFN (Sigma, EE. UU.) para la transfección. Cada ZFN fue marcado con GFP y Crimson mediante un enlazador 2A (Duda, Lonowski et al. 2014). Las transfecciones se realizaron mediante electroporación usando el kit Amaxa V y el programa U24 con Amaxa Nucleofector 2B (Lonza, Suiza). Posteriormente, las células electroporadas se sembraron en 3 mL de medio de cultivo en una placa de 6 pocillos. Las células se trasladaron a 30°C para un choque frío de 24 horas. 72 h después de la nucleofección, el 10-15% de la reserva de células más marcadas con GFP y Crimson se enriquecieron mediante FACS. Utilizamos métodos desarrollados recientemente para enriquecer clones KO mediante FACS (ZFN marcados con GFP/Crimson) (Duda, Lonowski et al. 2014) y una detección de alto rendimiento mediante una estrategia de etiquetado de amplicones (IDAA) (Zhang, Steentoft et al. enviado). Las células se volvieron a clasificar por FACS una semana después para obtener clones individuales en placas de 96 pocillos de fondo redondo. Los clones KO se identificaron mediante IDAA y, cuando fue posible, también mediante inmunocitología con lectinas y anticuerpos monoclonales apropiados. Los clones seleccionados se verificaron posteriormente mediante la clonación TOPO de productos de PCR (Invitrogen, EE. UU.) para la caracterización detallada por secuenciación Sanger de las mutaciones introducidas en clones TOPO individuales. La estrategia permitió una rápida selección y detección de clones KO con mutaciones de inactivación apropiadas como se describe aquí, y en promedio seleccionamos entre 2 y 5 clones de cada evento objetivo. All targeted glycosyltransferase gene knockouts were performed in CHO-GS and/or CHO-K1 and cells were cultured as described in Example 2. Cells were seeded at 0.5 x 106 cells/mL in a T25 flask (NUNC, Denmark) one day prior to transfection. 2 x 106 cells and 2 pg of endotoxin-free plasmid DNA of each ZFN (Sigma, USA) were used for transfection. Each ZFN was labeled with GFP and Crimson using a 2A linker (Duda, Lonowski et al. 2014). Transfections were performed by electroporation using the Amaxa V kit and the U24 program with Amaxa Nucleofector 2B (Lonza, Switzerland). Subsequently, electroporated cells were seeded in 3 mL of culture medium in a 6-well plate. Cells were moved to 30°C for a 24-hour cold shock. 72 hours after nucleofection, the top 10–15% of GFP- and Crimson-labeled cell pool were enriched by FACS. We used recently developed methods to enrich for KO clones by FACS (GFP/Crimson-labeled ZFNs) (Duda, Lonowski et al. 2014) and a high-throughput detection by amplicon labeling (IDAA) strategy (Zhang, Steentoft et al. submitted). Cells were re-sorted by FACS 1 week later to obtain individual clones in round-bottom 96-well plates. KO clones were identified by IDAA and, where possible, also by immunocytology with appropriate lectins and monoclonal antibodies. The selected clones were subsequently verified by TOPO cloning of PCR products (Invitrogen, USA) for detailed characterization by Sanger sequencing of the introduced mutations in individual TOPO clones. This strategy allowed rapid selection and detection of KO clones with appropriate inactivating mutations as described here, and on average we selected between 2 and 5 clones from each target event.
La mayoría de los clones KO presentaban inserciones y/o deleciones fuera de marco (indels) en el rango de ±20bps, y la mayoría de los genes diana estaban presentes con dos alelos, mientras que algunos(mgat4Bymgat5)estaban presentes con 1 o 3 alelos, respectivamente (TABLA 4). Most KO clones had out-of-frame insertions and/or deletions (indels) in the range of ±20 bps, and most target genes were present with two alleles, while some (mgat4B and mgat5) were present with 1 or 3 alleles, respectively (TABLE 4).
La TABLA 4 enumera todos los eventos de inactivación del gen de la glicosiltransferasa individuales y apilados y el orden (línea de ascendencia) de apilamiento de la inactivación del gen de la glicosiltransferasa en las células para producir una matriz de deconstrucción de la vía de N-glicosilación. TABLE 4 lists all individual and stacked glycosyltransferase gene inactivation events and the order (line of ancestry) of stacking of glycosyltransferase gene inactivation in cells to produce a deconstruction matrix of the N-glycosylation pathway.
Ejemplo 4 Example 4
Inserción de genes de glicosiltransferasas en la vía de la N-glicosilación (Reconstrucción). Insertion of glycosyltransferase genes into the N-glycosylation pathway (Reconstruction).
La integración específica del objetivo (knockin/KI) se dirigió hacia el locus CHO Safe Harbor #1 (S.Bahr et al., BMC Proceedings 2013, 7(Suppl 6):P3.doi:10.1186/1753-6561-7-S6-P3). Se utilizó una estrategia ObLiGaRe modificada (33) donde dos sitios de unión ZFN invertidos flanquean el gen del plásmido donante de interés que se va a insertar. En primer lugar se sintetizó un vector lanzadera denominado ObLiGaRe-2X-Ins (TABLA 5). ObLiGaRe-2X-Ins se diseñó de tal manera que cualquier secuencia de ADNc que codifique una proteína de interés puede insertarse en un sitio de clonación múltiple en el que la transcripción está dirigida por el promotor IE del CMV y un terminador BgH. Para minimizar el silenciamiento epigenético, se insertaron dos elementos aislantes que flanquean la unidad de transcripción. Además, se incluyó una "plataforma de aterrizaje" AAVS1 en el extremo 3' de ObLiGaRe-2X-Ins justo aguas arriba del sitio de unión ZFN invertido 3'. Se insertó un marco de lectura abierto ST6GAL1 completo direccionalmente en ObLiGaRe-2X-Ins generando ObLiGaRe-2X-Ins-ST6GAL1 (TABLA 5). La transfección y la clasificación de los clones se realizaron como se describe en los EJEMPLOS 2 y 3. Los clones se examinaron inicialmente mediante tinción positiva con lectina SNA y los clones seleccionados se analizaron posteriormente mediante PCR de unión 5 'y 3' para confirmar la correcta integración dirigida en el sitio Safeharbor#1 de la célula CHO.st3gal4/6KO. El número de copias alélicas de integración se determinó mediante PCR alélica WT. Posteriormente, el marco de lectura abierto MGAT4A humano completo se insertó direccionalmente en el segundo alelo de Safe Harbor#1 en el clon ST6GAL1 KI, seguido por la inserción de MGAT5 humano completo en la "plataforma de aterrizaje" AAVS1, que se incluyó en el extremo 3' de ObLiGaRe-2X-Ins justo antes del sitio de unión ZFN invertido 3' (TABLA 5). Target-specific integration (knockin/KI) was directed toward the CHO Safe Harbor #1 locus (S. Bahr et al., BMC Proceedings 2013, 7(Suppl 6):P3. doi:10.1186/1753-6561-7-S6-P3). A modified ObLiGaRe strategy (33) was used where two inverted ZFN binding sites flank the donor plasmid gene of interest to be inserted. First, a shuttle vector designated ObLiGaRe-2X-Ins was synthesized (TABLE 5). ObLiGaRe-2X-Ins was designed such that any cDNA sequence encoding a protein of interest can be inserted into a multiple cloning site where transcription is driven by the CMV IE promoter and a BgH terminator. To minimize epigenetic silencing, two insulator elements flanking the transcription unit were inserted. Additionally, an AAVS1 “landing platform” was included at the 3’ end of ObLiGaRe-2X-Ins just upstream of the 3’ inverted ZFN binding site. A complete ST6GAL1 open reading frame was directionally inserted into ObLiGaRe-2X-Ins generating ObLiGaRe-2X-Ins-ST6GAL1 (TABLE 5). Transfection and clone sorting were performed as described in EXAMPLES 2 and 3. Clones were initially screened by positive SNA lectin staining and selected clones were subsequently analyzed by 5’ and 3’ junction PCR to confirm correct targeted integration into the Safeharbor#1 site of the CHO.st3gal4/6KO cell. The allelic copy number of integration was determined by WT allelic PCR. Subsequently, the full-length human MGAT4A open reading frame was directionally inserted into the second allele of Safe Harbor#1 in the ST6GAL1 KI clone, followed by insertion of full-length human MGAT5 into the AAVS1 “landing platform,” which was included at the 3' end of ObLiGaRe-2X-Ins just upstream of the 3' inverted ZFN binding site (TABLE 5).
Ejemplo 5 Example 5
Producción recombinante de EPO e IgG humanas en células CHO de mamíferos editadas genéticamente. Recombinant production of human EPO and IgG in gene-edited mammalian CHO cells.
Los constructos de expresión que contienen la secuencia codificante completa de EPO humana y una IgG terapéutica clonada en pcDNA3.1/myc-His (etiquetas C-terminales) y pBUDCE4.1 (Invitrogen), respectivamente, fueron sintetizados por Genewiz, EE. UU. La EPO es una proteína de 166 aminoácidos con N-glicanos en Asn24, Asn38 y Asn83, y la IgG tiene un único N-glicano en Asn297, respectivamente. Las células CHO Wt o KO fueron transfectadas con EPO o IgG y mantenidas a 37 °C como cultivos en suspensión en medio EX-CELL CHO CD Fusion libre de suero, suplementado con 4mM de L-glutamina y 400ug/mL de Zeocin en incubadora con 5% de COz. Los clones se ampliaron y se cultivaron en matraces T75 a una densidad de siembra de 0,5x106 células/mL y se cosecharon 72 o 96 horas después. La viabilidad celular fue superior al 90% en todos los clones que expresaban reporteros y la densidad de células viables estuvo entre 2 y 3x106 células/mL en el momento de la cosecha. Las células se eliminaron mediante centrifugación a 300 g durante 5 minutos y el sobrenadante se almacenó a -80 °C. La EPO humana recombinante marcada con His se purificó mediante purificación por afinidad de níquel (Invitrogen, EE. UU.). Los medios se mezclaron 3:1 (v/v) en tampón de unión 4x (200 mM Tris, pH 8,0, 1,2 M NaCl) y se aplicaron a 0,3 mL de agarosa NiNTA empaquetada (Invitrogen), preequilibrada en tampón de unión (50 mM Tris, pH 8,0, 300 mM NaCl). La columna se lavó con tampón de unión y, a continuación, la proteína unida se eluyó con tampón de unión con 250 mM adicionales de imidazol. Las fracciones que contienen EPO se determinaron mediante SDS-PAGE y se purificaron adicionalmente en una purificación por HPLC de fase inversa con una columna Jupiter C4 (5 gm, 300 Á, columna 250 x 4,6 mm) (Phenomenex), usando ácido trifluoroacético (TFA) al 0,1 % y un gradiente de acetonitrilo al 10-100 %. La IgG se purificó mediante HiTrap™ Protein G Hp (GE Healthcare, EE. UU.) preequilibrada/lavada en PBS y eluida con 0,1 M de glicina (pH 2,7). La pureza de las proteínas se evaluó mediante la tinción de Coomassie de los geles de SDS-PAGE, y las proteínas se cuantificaron mediante el kit de ensayo de proteínas BCA (Thermo Scientific, Rockford, EE. UU.). Expression constructs containing the complete coding sequence of human EPO and a therapeutic IgG cloned into pcDNA3.1/myc-His (C-terminal tags) and pBUDCE4.1 (Invitrogen), respectively, were synthesized by Genewiz, USA. EPO is a 166 amino acid protein with N-glycans at Asn24, Asn38 and Asn83, and IgG has a single N-glycan at Asn297, respectively. Wt or KO CHO cells were transfected with EPO or IgG and maintained at 37 °C as suspension cultures in serum-free EX-CELL CHO CD Fusion medium supplemented with 4 mM L-glutamine and 400 μg/mL Zeocin in a 5% CO2 incubator. Clones were expanded and grown in T75 flasks at a seeding density of 0.5x106 cells/mL and harvested 72 or 96 hours later. Cell viability was greater than 90% in all reporter-expressing clones, and the viable cell density was between 2 and 3x106 cells/mL at the time of harvest. Cells were removed by centrifugation at 300 g for 5 minutes, and the supernatant was stored at -80°C. His-tagged recombinant human EPO was purified by nickel affinity purification (Invitrogen, USA). The media were mixed 3:1 (v/v) in 4x binding buffer (200 mM Tris, pH 8.0, 1.2 M NaCl) and applied to 0.3 mL of packed NiNTA agarose (Invitrogen), pre-equilibrated in binding buffer (50 mM Tris, pH 8.0, 300 mM NaCl). The column was washed with binding buffer, and then the bound protein was eluted with binding buffer containing an additional 250 mM imidazole. EPO-containing fractions were determined by SDS-PAGE and further purified in a reverse-phase HPLC purification with a Jupiter C4 column (5 gm, 300 A, 250 x 4.6 mm column) (Phenomenex), using 0.1% trifluoroacetic acid (TFA) and a 10-100% acetonitrile gradient. IgG was purified by HiTrap™ Protein G Hp (GE Healthcare, USA) pre-equilibrated/washed in PBS and eluted with 0.1 M glycine (pH 2.7). Protein purity was assessed by Coomassie staining of SDS-PAGE gels, and proteins were quantified using the BCA Protein Assay Kit (Thermo Scientific, Rockford, USA).
Ejemplo 6 Example 6
Perfil de N-glicano de EPO e IgG purificadas. N-glycan profile of purified EPO and IgG.
Aproximadamente 25 gg de EPO purificada se digirieron con 2 U de PNGasa F (Roche Diagnostics, Mannheim, Alemania) en 50 mM de bicarbonato amónico a 37°C durante toda la noche. Para la IgG, 35 gg de muestras se digirieron inicialmente (durante la noche, 37°C) con tripsina en bicarbonato de amonio 50 mM, y después se calentaron a 95°C durante 15 min y se enfriaron a RT antes de la digestión con PNGasa F como se ha indicado anteriormente. Los N-glicanos liberados se separaron de la EPO intacta o del digerido tríptico de IgG usando Stagetips envasados en la propia empresa (disco Empore-C18, 3M) y se incubaron en acetato de amonio 100 mM, pH 5,0 durante 60 min a 22°C. Los N-glicanos se dividieron en tres alícuotas iguales. Un tercio se secó en viales de vidrio y se permetiló como se describió anteriormente (Ciucanu y Costello 2003) y el resto se guardó para el análisis de N-glicano nativo. Los N-glicanos permetilados se extrajeron con cloroformo y se desalinizaron lavando la fase orgánica repetidamente con agua desionizada. La fase orgánica se evaporó sobre una corriente de gas nitrógeno y los N-glicanos permetilados se disolvieron en 20 gL de metanol al 50% (v/v). Finalmente, 1 gL de muestra se cocristalizó con 1 gL de matriz compuesta de ácido 2,5-dihidroxibenzoico (10 mg/mL) en acetonitrilo al 70% (v/v), ácido trifluoroacético al 0,1% (v/v) y acetato de sodio 2,5 mM. Los N-glicanos permetilados se analizaron mediante MALDI-TOF en modo positivo (Autoflex Speed, BrukerDaltronics, Bremen) operado en modo reflector con adquisición de datos (2000 disparos/punto) en el rango de masasm/z1000-7000. El análisis de la composición de glicanos de todos los espectros se realizó mediante la plataforma SysBioWare y se presenta en la Tabla complementaria 4 (Vakhrushev, Dadimov et al. 2009). Los N-glicanos nativos liberados se reconstituyeron en MeOH/HzO (1/1; v/v, que contiene 50 mM de bicarbonato de amonio) a una concentración de 0,5 pmol/gL y se analizaron en un OrbiTrap Fusion MS (Thermo San Hose, EE. UU.). Las muestras se infundieron directamente a través de EASY-Spray y se analizaron mediante modo de iones negativos. El caudal se ajustó a 500 nL/min, el voltaje de pulverización a 1900-2100 V y la temperatura del tubo de transferencia de iones a 275 °C. Se seleccionaron iones precursores (ancho de aislamiento, m/z 3) y se sometieron a fragmentación HCD al 35 % de energía de colisión normalizada (estado de carga predeterminado, z=2). Todos los espectros se registraron con una resolución de 120.000. Approximately 25 μg of purified EPO was digested with 2 U of PNGase F (Roche Diagnostics, Mannheim, Germany) in 50 mM ammonium bicarbonate at 37°C overnight. For IgG, 35 μg of samples were initially digested (overnight, 37°C) with trypsin in 50 mM ammonium bicarbonate, then heated at 95°C for 15 min and cooled to RT before PNGase F digestion as described above. The released N-glycans were separated from intact EPO or the IgG tryptic digest using in-house packaged Stagetips (Empore-C18 disc, 3M) and incubated in 100 mM ammonium acetate, pH 5.0 for 60 min at 22°C. The N-glycans were divided into three equal aliquots. One third was dried in glass vials and permethylated as described previously (Ciucanu and Costello 2003) and the remainder was saved for native N-glycan analysis. Permethylated N-glycans were extracted with chloroform and desalted by washing the organic phase repeatedly with deionized water. The organic phase was evaporated under a stream of nitrogen gas and the permethylated N-glycans were dissolved in 20 gL of 50% (v/v) methanol. Finally, 1 gL of sample was co-crystallized with 1 gL of matrix composed of 2,5-dihydroxybenzoic acid (10 mg/mL) in 70% (v/v) acetonitrile, 0.1% (v/v) trifluoroacetic acid and 2.5 mM sodium acetate. Permethylated N-glycans were analyzed by MALDI-TOF in positive mode (Autoflex Speed, BrukerDaltronics, Bremen) operated in reflector mode with data acquisition (2000 shots/spot) in the mass range m/z 1000–7000. Glycan composition analysis of all spectra was performed using the SysBioWare platform and is presented in Supplementary Table 4 (Vakhrushev, Dadimov et al. 2009). The released native N-glycans were reconstituted in MeOH/HzO (1/1; v/v, containing 50 mM ammonium bicarbonate) at a concentration of 0.5 pmol/gL and analyzed on an OrbiTrap Fusion MS (Thermo San Hose, USA). Samples were infused directly through EASY-Spray and analyzed by negative ion mode. The flow rate was set at 500 nL/min, the spray voltage at 1900–2100 V, and the ion transfer tube temperature at 275 °C. Precursor ions (isolation width, m/z 3) were selected and subjected to HCD fragmentation at 35% normalized collision energy (default charge state, z=2). All spectra were recorded with a resolution of 120,000.
Ejemplo 7 Example 7
Inactivación de genes de glicosiltransferasa mediante edición genética multiexónica precisa con oligodesoxinucleótido monocatenario (ssODN)/ZFN en tándem. Inactivation of glycosyltransferase genes by precise multi-exonic gene editing with tandem single-stranded oligodeoxynucleotide (ssODN)/ZFN.
En este ejemplo, la inactivación del gen se realiza eliminando los exones que codifican la cola citoplasmática N-terminal, la región transmembrana y partes de la región madre del gen de la glucosiltransferasa diana. La eliminación de la región objetivo está mediada por el uso del enfoque de oligo desoxirribonucleótido monocatenario en tándem (ssODN)/ZFN (Duda, Lonowski et al. 2014). El sitio objetivo de ZFN se selecciona en o lo más cerca posible de la secuencia que codifica la región transmembrana de la glicosiltransferasa. Como ejemplo, se selecciona CHOmgat4ausando ZFN ComposR de CHOmgat4a(Sigma) y un ssODN que posee secuencias de brazo de homología de 60bp que flanquean la región UTR 5', incluido el sitio de inicio de la traducción y el sitio diana ZFN del exón 2de mgat4aque flanquea 3'(ssODN mgata:gagagagattggtcttgcttgtcatcaccaacgtatgaaccagtgtgatggtgaaatgagtcGCCGTGCAGGA GCAGCAACTAACGGAAGTAACACTGCATTGACTACATTTTCAGGTAC) (la región UTR 5' se muestra en minúsculas, el sitio de corte ZFN parcial en minúsculas cursivas y el sitio de unión ZFN de los exones 2 que flanquean 3' en mayúsculas), eliminando así la cola citoplasmática que codifica el exón 1-2, el dominio transmembrana y el tallo demgat4a.La inactivación genética se realiza en CHO-GS como se describe en el Ejemplo 2, incluidomgatassODN. Las transfecciones se realizaron mediante electroporación usando el kit Amaxa V y el programa U24 con Amaxa Nucleofector 2B (Lonza, Suiza). Posteriormente, las células electroporadas se colocaron en 3 mL de medio de crecimiento en una placa de 6 pocillos. Las células se trasladaron a 30°C para un choque frío de 24 horas. 72 h después de la nucleofección, el 10-15% de la reserva de células más marcadas con GFP y Crimson se enriquecieron mediante FACS. Las células se volvieron a clasificar por FACS una semana después para obtener clones individuales en placas de 96 pocillos de fondo redondo. El enriquecimiento de clones KO se realizó mediante FACS (ZFN marcadas con GFP/Crimson). Los clones se analizan mediante PCR usando los cebadores Mgataex1 F (5'-TATCCACTGTGTTGCTTGCTG-3')/Mgataex2R (5'-Actgctcttccagaggtcctg d-3'), detectándose únicamente los clones correctamente eliminados. La orientación mono/bialélica se determinó mediante detección de presencia de alelos wt mediante PCR usando los cebadores Mgataex2F (5'-gaacgccttcgaatagctgaacatagg-3')/Mgataex2R. Los resultados de PCR genética se validan mediante análisis Southern blot usando una sonda específica del intrón 2 que detecta la eliminación correcta de la región objetivo del intrón 1 de 37 KBp que contiene sitios KpnI de diagnóstico. In this example, gene inactivation is achieved by deleting the exons encoding the N-terminal cytoplasmic tail, the transmembrane region, and parts of the stem region of the target glycosyltransferase gene. Deletion of the target region is mediated by using the tandem single-stranded oligodeoxyribonucleotide (ssODN)/ZFN approach (Duda, Lonowski et al. 2014). The ZFN target site is selected within or as close as possible to the sequence encoding the transmembrane region of the glycosyltransferase. As an example, CHOmgat4 is selected using the ComposR ZFN from CHOmgat4a (Sigma) and an ssODN possessing 60bp homology arm sequences flanking the 5' UTR region, including the translation start site and the 3'-flanking exon 2 ZFN target site of mgat4a (ssODN mgat4a:gagagagattggtcttgcttgtcatcaccaacgtatgaaccagtgtgatggtgaaatgagtcGCCGTGCAGGA GCAGCAACTAACGGAAGTAACACTGCATTGACTACATTTTCAGGTAC) (the 5' UTR region is shown in lowercase, the partial ZFN cleavage site is in italics, and the 3'-flanking exon 2 ZFN junction site is in uppercase), thus removing the cytoplasmic tail encoding exon 1-2. the transmembrane domain and the stem of mgat4a. Gene knockdown was performed in CHO-GS as described in Example 2, including mgat4a ODN. Transfections were performed by electroporation using the Amaxa V kit and the U24 program with Amaxa Nucleofector 2B (Lonza, Switzerland). Subsequently, electroporated cells were plated in 3 mL of growth medium in a 6-well plate. Cells were moved to 30°C for a 24-hour cold shock. 72 h after nucleofection, 10-15% of the most GFP- and Crimson-labeled cell pool were enriched by FACS. Cells were re-sorted by FACS one week later to obtain individual clones in round-bottom 96-well plates. Enrichment of KO clones was performed by FACS (GFP/Crimson-labeled ZFNs). Clones were analyzed by PCR using primers Mgataex1 F (5'-TATCCACTGTGTTGCTTGCTG-3')/Mgataex2R (5'-Actgctcttccagaggtcctg d-3'), detecting only correctly deleted clones. Mono/biallelic orientation was determined by detection of the presence of wt alleles by PCR using primers Mgataex2F (5'-gaacgccttcgaatagctgaacatagg-3')/Mgataex2R. Genetic PCR results were validated by Southern blot analysis using an intron 2-specific probe that detects correct deletion of the 37 KBp intron 1 target region containing diagnostic KpnI sites.
Ejemplo 8 Example 8
Inactivación de genes de glicosiltransferasa mediante edición genética dual CRISPR/Cas9 de múltiples exones. Inactivation of glycosyltransferase genes by dual CRISPR/Cas9 multi-exon gene editing.
La inactivación genética se asegura mediante la eliminación de los exones que codifican la cola citoplasmática/transmembrana y partes de las secuencias codificadas del tallo del gen deseado que se necesita inactivar. La eliminación de la región objetivo está mediada por el uso de un par de CRISPR/Cas9-gARN dirigidos a las regiones flanqueantes que codifican la secuencia señalMgat4a,el anclaje transmembrana y las regiones madre. CHOMgat4ase dirige usando Mgat4aEx1gARN de CHOMgat4aCRISPR/Cas9 gARN (5'-GGTATACCACATGGCAAAATGGG-3') específico para el exón1 y Mgat4aEx2gARN (5'-GTCCAACAGTTTCGCCGTGCAGG-3') específico para el exón2. Ambos ARNg se clonaron en el sitio diana de ARNg BbsI (NEB, EE. UU.) de px458 (Addgene, EE. UU.) que codifica el Cas9 marcado con GFP deS.pyogenesy el casete de ARNg impulsado por el promotor U6, generando px458-CRISPR-Mgat4aexlgRNA y px458-CRISPR- Mgat4aex2gRNA. Se realizó una edición genética precisa mediante nucleofección usando 2 ug de estas herramientas de edición CRISPR/Cas9-Mgat4a y validación de selección de objetivos en células CHO-GS como se describe en los Ejemplos 3 y 7. Genetic inactivation is ensured by removing the exons encoding the cytoplasmic/transmembrane tail and parts of the stem coding sequences of the desired gene that needs to be inactivated. The elimination of the targeted region is mediated by the use of a CRISPR/Cas9-gRNA pair targeting the flanking regions encoding the Mgat4a signal sequence, the transmembrane anchor, and the stem regions. CHOMgat4a is targeted using Mgat4aEx1gRNA from CHOMgat4aCRISPR/Cas9 gRNA (5'-GGTATACCACATGGCAAAATGGG-3') specific for exon 1 and Mgat4aEx2gRNA (5'-GTCCAACAGTTTCGCCGTGCAGG-3') specific for exon 2. Both gRNAs were cloned into the BbsI (NEB, USA) gRNA target site of px458 (Addgene, USA) encoding the GFP-tagged Cas9 of S. pyogenes and the U6 promoter-driven gRNA cassette, generating px458-CRISPR-Mgat4aexlgRNA and px458-CRISPR-Mgat4aex2gRNA. Precise gene editing was performed by nucleofection using 2 ug of these CRISPR/Cas9-Mgat4a editing tools and targeting validation in CHO-GS cells as described in Examples 3 and 7.
Ejemplo 9 Example 9
GlicoPEGilación enzimática de glicoproteínas N-glicanos monoantenarios. La KO demgat2en combinación conmgat4a/4b/5en células CHO dio como resultado N-glicanos monoantenarios homogéneos cuando se expresó EPO (FIG. 32). La reintroducción de MGAT4A humano así como de MGAT4A y 5 en combinación por knockin dio como resultado N-glicanos tri y tetraantenarios, respectivamente (FIG 32), lo que demuestra que el N-glicano monoantenario obtenido está vinculado (31-2 a la rama a1-3Man controlada pormgatl.Se probó la glicopegilación enzimática o la transferencia de otros compuestos por sialiltransferasas y CMP-(PEG)NeuAc o un donante modificado relevante usando EPO como ejemplo (FIGURA 33-34). Enzymatic glycoPEGylation of single-antenna N-glycans. KO of mgat2 in combination with mgat4a/4b/5 in CHO cells resulted in homogeneous single-antenna N-glycans when EPO was expressed (FIG. 32). Reintroduction of human MGAT4A as well as MGAT4A and 5 in combination by knockin resulted in tri- and tetra-antenna N-glycans, respectively (FIG. 32), demonstrating that the obtained single-antenna N-glycan is linked (31-2 to the a1-3Man branch controlled by mgatl. Enzymatic glycoPEGylation or transfer of other compounds by sialyltransferases and CMP-(PEG)NeuAc or a relevant modified donor was tested using EPO as an example (FIG. 33-34).
Material y métodos Las glicovariantes de EPO-Myc-His6 se produjeron en CHO con KOmgat2/4a/4b/5y se purificaron en una columna de níquel-NTA y el tampón se intercambió en un tampón Tris 100 mM, NaCl 150 mM, NaN3 al 0,005 %, pH 7,2, como se describe en el Ejemplo 4. El EPO-Myc-His6 de tipo salvaje con perfil de glicosilación normal se produjo en células CHO no modificadas y se purificó de manera similar en una columna de níquel-NTA antes del intercambio del tampón en un tampón Tris 100 mM, NaCl 150 mM, NaN3 al 0,005 %, pH 7,2. Las concentraciones de proteínas se determinaron mediante el espectrofotómetro NanoDrop Lite (Thermo Scientific™). La sialiltransferasa (ST3Gal-III; 1,35 U/mL) en 20 mM HEPES, 120 mM NaCl, 50 % glicerol, pH 7,0 se obtuvo de FujiFilm Diosynth Biotechnologies, Japón. La sialidasa(Artherobacter urifaciens)se produjo en Novo Nordisk A/S y se utilizó como una solución de 200 U/mL en 20 mM HEPES, 120 mM NaCl, 50 % glicerol, pH 7,0. La neuraminidasa unida mediante soporte(Clostridium perfringens)en agarosa se obtuvo de Sigma (Cat. # N5254-10UN). La resina se lavó exhaustivamente en agua MilliQ antes de su uso. El 10k-PSC (citidina-5'-monofosforil-[5-(N-10kDa-metoxipolioxietileno-oxicarboxamido)glicilamido-3,5-didesoxi-D-glicero-n-galacto-2-nonulopiranosuronato], lote: 3605-A-R0-01 -61 -1) se obtuvo de Albany Molecular Research, Inc, Albany, Nueva York 12203, EE. Uu . El 10k-PSC se produjo como se describe en el documento WO03031464. El tampón tris usado en los ejemplos siguientes contenía 50 mM de tris-HCl, 150 mM de NaCI, pH 7,6. Material and methods EPO-Myc-His6 glycovariants were produced in CHO with KOmgat2/4a/4b/5 and purified on a nickel-NTA column and buffer exchanged into 100 mM Tris, 150 mM NaCl, 0.005% NaN3, pH 7.2 buffer as described in Example 4. Wild-type EPO-Myc-His6 with normal glycosylation profile was produced in unmodified CHO cells and similarly purified on a nickel-NTA column before buffer exchange into 100 mM Tris, 150 mM NaCl, 0.005% NaN3, pH 7.2 buffer. Protein concentrations were determined using the NanoDrop Lite Spectrophotometer (Thermo Scientific™). Sialyltransferase (ST3Gal-III; 1.35 U/mL) in 20 mM HEPES, 120 mM NaCl, 50% glycerol, pH 7.0 was obtained from FujiFilm Diosynth Biotechnologies, Japan. Sialidase (Artherobacter urifaciens) was produced by Novo Nordisk A/S and used as a 200 U/mL solution in 20 mM HEPES, 120 mM NaCl, 50% glycerol, pH 7.0. Support-bound neuraminidase (Clostridium perfringens) in agarose was obtained from Sigma (Cat. # N5254-10UN). The resin was washed extensively in MilliQ water before use. 10k-PSC (cytidine-5'-monophosphoryl-[5-(N-10kDa-methoxypolyoxyethylene-oxycarboxamido)glycylamido-3,5-dideoxy-D-glycero-n-galacto-2-nonulopyranosuronate], lot: 3605-A-R0-01-61-1) was obtained from Albany Molecular Research, Inc, Albany, NY 12203, USA. 10k-PSC was produced as described in WO03031464. The tris buffer used in the following examples contained 50 mM tris-HCl, 150 mM NaCl, pH 7.6.
La electroforesis en gel SDS-PAGE se realizó en geles prefabricados NuPage (NuPage 7 % Tris-Acetate Gel, 15 pocillos, Invitrogen cat. No. EA03555BOX) usando tampón de ejecución NuPage Tris-Acetate SDS (Invitrogen cat. No. # LA0041). A las muestras (0,15 mg/mL) se les añadió agente reductor de muestras NuPage (Invitrogen cat. No. NP0004) y tampón de muestra LDS (Invitrogen cat. No. NP0008) y se calentaron a 70 °C durante 10 minutos antes de cargar el gel. Se utilizó HiMark HMW (Invitrogen cat. No. LC6060) como estándar. La electroforesis se realizó a 150 V, 120 mA y 25 W durante 60 min. Los geles se tiñeron con SimplyBlue SafeStain (Invitrogen cat. No. LC5688) de acuerdo con los protocolos de Invitrogen. Los geles teñidos con Coomasie se analizaron mediante densitometría usando el software GelQuant y los métodos descritos previamente (Rehbein y Schwalbe 2015) (FIG 34). SDS-PAGE gel electrophoresis was performed on NuPage precast gels (NuPage 7% Tris-Acetate Gel, 15 wells, Invitrogen cat. No. EA03555BOX) using NuPage Tris-Acetate SDS running buffer (Invitrogen cat. No. # LA0041). Samples (0.15 mg/mL) were spiked with NuPage Sample Reducing Agent (Invitrogen cat. No. NP0004) and LDS Sample Buffer (Invitrogen cat. No. NP0008) and heated at 70 °C for 10 min before gel loading. HiMark HMW (Invitrogen cat. No. LC6060) was used as a standard. Electrophoresis was performed at 150 V, 120 mA, and 25 W for 60 min. Gels were stained with SimplyBlue SafeStain (Invitrogen cat. no. LC5688) according to Invitrogen protocols. Coomassie-stained gels were analyzed by densitometry using GelQuant software and methods previously described (Rehbein and Schwalbe 2015) (FIG 34).
El análisis por HPLC de los conjugados de EPO-Myc-His6 glicoPEGilados de la invención se realizó de la siguiente manera. Las muestras se analizaron en forma no reducida. Se utilizó una columna Zorbax 300SB-C3 (4,6 x 50 mm; 3,5 um Agilent, Cat. No.: 865973-909). La columna se operó a 30 °C. Se inyectaron 2,5 ug de muestra y la columna se eluyó con un sistema de disolventes agua (A) - acetonitrilo (B) que contenía 0,1 % de ácido trifluoroacético. El programa de gradiente fue el siguiente: 0 min (25% B); 4 min (25% B); 14 min (46% B); 35 min (52% B); 40 min (90% B); 40,1 min (25% B). HPLC analysis of the glycoPEGylated EPO-Myc-His6 conjugates of the invention was performed as follows. Samples were analyzed in non-reduced form. A Zorbax 300SB-C3 column (4.6 x 50 mm; 3.5 um Agilent, Cat. No.: 865973-909) was used. The column was operated at 30 °C. 2.5 ug of sample was injected and the column was eluted with a water (A) - acetonitrile (B) solvent system containing 0.1% trifluoroacetic acid. The gradient program was as follows: 0 min (25% B); 4 min (25% B); 14 min (46% B); 35 min (52% B); 40 min (90% B); 40.1 min (25% B).
La glicoPEGilación enzimática de las variantes EPO-Myc-His6 se llevó a cabo mediante un método de un solo paso usando sialidasa en combinación con ST3Gal-III, o mediante un método secuencial en el que la variante EPO-Myc-His6 se hizo reaccionar primero con gel de agarosa-neuraminidasa durante 3 h a 25 °C, y después de transferir el sobrenadante a un vial nuevo se hizo reaccionar con el reactivo ST3Gal-III y PSC. El método de una sola olla se basa en el hecho de que la sialidasa deArtherobacter urifaciensno puede desialilar los sialósidos PEGilados. El uso de glicoproteínas recombinantes con N-glicanos monoantenarios sin protección de ácido siálico tal como se inventó elimina la necesidad de desialilación previa. Enzymatic glycoPEGylation of EPO-Myc-His6 variants was carried out either by a one-step method using sialidase in combination with ST3Gal-III, or by a sequential method in which the EPO-Myc-His6 variant was first reacted with agarose-neuraminidase gel for 3 h at 25 °C, and after transferring the supernatant to a fresh vial it was reacted with ST3Gal-III reagent and PSC. The one-pot method is based on the fact that sialidase from Artherobacter urifaciens cannot desialylate PEGylated sialosides. The use of recombinant glycoproteins with single-antennary N-glycans without sialic acid protection as invented eliminates the need for prior desialylation.
GlicoPEGilación de eritropoyetina humana recombinante: la EPO-Myc-His6 de tipo salvaje recombinante producida en líneas celulares CHO se disolvió en 100 mM de Tris, 150 mM de NaCl, 0,005 % de NaN3 (pH 7,2) a una concentración de 1,17 mg/mL. El reactivo 10k-PSC (2,0 mg) se disolvió en 100 uL de Tris-HCl 50 mM, NaCl 150 mM (pH 7,6) a una concentración de 20 mg/mL. Tanto ST3Gal-III como AUS se disolvieron en 20 mM HEPES, 120 mM NaCl, 50 % glicerol, pH 7,0 a una concentración volumétrica de 1,35 U/mL y 200 U/mL respectivamente. Los reactivos se mezclaron según el esquema siguiente: GlycoPEGylation of Recombinant Human Erythropoietin: Recombinant wild-type EPO-Myc-His6 produced in CHO cell lines was dissolved in 100 mM Tris, 150 mM NaCl, 0.005% NaN3 (pH 7.2) at a concentration of 1.17 mg/mL. 10k-PSC reagent (2.0 mg) was dissolved in 100 uL of 50 mM Tris-HCl, 150 mM NaCl (pH 7.6) at a concentration of 20 mg/mL. Both ST3Gal-III and AUS were dissolved in 20 mM HEPES, 120 mM NaCl, 50% glycerol, pH 7.0 at a volumetric concentration of 1.35 U/mL and 200 U/mL respectively. The reagents were mixed according to the following scheme:
Las reacciones se incubaron durante 18 h a 32 °C. Luego, las muestras se analizaron mediante HPLC y SDS-PAGE (FIG 33, carriles 5-9). The reactions were incubated for 18 h at 32°C. Samples were then analyzed by HPLC and SDS-PAGE (FIG. 33, lanes 5-9).
GlicoPEGilación de eritropoyetina producida en células CHO con KO demgat2/4A/4B/5- La variante de glicosilación wtEPO-Myc-His6 recombinante producida en la línea celular CHO knockout Mgat2/4a/4b/5 se disolvió en 100 mM de Tris, 150 mM de NaCl, pH 7,2 a una concentración de 0,585 mg/mL. El reactivo 10k-PSC (2,0 mg) se disolvió en 100 uL de Tris-HCl 50 mM, NaCl 150 mM, pH 7,6 a una concentración de 20 mg/mL. Tanto ST3Gal-III como AUS se disolvieron en 20 mM HEPES, 120 mM NaCl, 50 % glicerol, pH 7,0 a una concentración volumétrica de 1,35 U/mL y 200 U/mL respectivamente. Los reactivos se mezclaron según el esquema siguiente: GlycoPEGylation of Erythropoietin Produced in Mgat2/4A/4B/5 Knockout CHO Cells The recombinant wtEPO-Myc-His6 glycosylation variant produced in the Mgat2/4a/4b/5 knockout CHO cell line was dissolved in 100 mM Tris, 150 mM NaCl, pH 7.2 at a concentration of 0.585 mg/mL. 10k-PSC reagent (2.0 mg) was dissolved in 100 uL of 50 mM Tris-HCl, 150 mM NaCl, pH 7.6 at a concentration of 20 mg/mL. Both ST3Gal-III and AUS were dissolved in 20 mM HEPES, 120 mM NaCl, and 50% glycerol, pH 7.0, at volumetric concentrations of 1.35 U/mL and 200 U/mL, respectively. The reagents were mixed according to the following scheme:
Las reacciones se incubaron durante 18 h a 32 °C. A continuación, se analizaron las muestras mediante HPLC y SDS-PAGE (FIG. 22, carriles 11-15). The reactions were incubated for 18 h at 32°C. The samples were then analyzed by HPLC and SDS-PAGE (FIG. 22, lanes 11-15).
La reacción de glicoPEGilación de dos pasos de la eritropoyetina humana recombinante - EPO-Myc-His6 (272 ug) en 100 mM Tris, 150 mM NaCl, 0,005 % NaN3, pH 7,2 (0,214 mg/mL) se trató con sialidasa inmovilizada prelavada (suspensión de 150 uL, 150 mU) durante 3 h a temperatura ambiente. Luego se eliminó la resina mediante filtración. El filtrado se analizó por LC-MS para confirmar la formación de asialo EPO-Myc-His6 en forma de N-glicano monoantenario (masa calculada 25464,97 Da, análisis 25465,30 Da). The two-step glycoPEGylation reaction of recombinant human erythropoietin-EPO-Myc-His6 (272 ug) in 100 mM Tris, 150 mM NaCl, 0.005% NaN3, pH 7.2 (0.214 mg/mL) was treated with pre-washed immobilized sialidase (150 uL suspension, 150 mU) for 3 h at room temperature. The resin was then removed by filtration. The filtrate was analyzed by LC-MS to confirm the formation of asialo EPO-Myc-His6 as a single-antenna N-glycan (calculated mass 25464.97 Da, analysis 25465.30 Da).
Luego se añadió al filtrado reactivo 10k-PSC disuelto en 100 uL de Tris-HCl 50 mM, NaCl 150 mM, pH 7,6. Tanto ST3Gal-III como AUS se disolvieron en 20 mM HEPES, 120 mM NaCl, 50 % glicerol, pH 7,0 a una concentración volumétrica de 1,35 U/mL y 200 U/mL respectivamente. Los reactivos se mezclaron según el esquema siguiente: 10k-PSC reagent dissolved in 100 uL of 50 mM Tris-HCl, 150 mM NaCl, pH 7.6, was then added to the filtrate. Both ST3Gal-III and AUS were dissolved in 20 mM HEPES, 120 mM NaCl, and 50% glycerol, pH 7.0, at volumetric concentrations of 1.35 U/mL and 200 U/mL, respectively. The reagents were mixed according to the following scheme:
Las reacciones se incubaron durante 20 h a 32 °C. Luego, las muestras se analizaron mediante HPLC y SDS-PAGE. The reactions were incubated for 20 h at 32°C. Samples were then analyzed by HPLC and SDS-PAGE.
Más tablas More tables
Tabla 4. Diseño de ZFN y análisis de secuencia de clones CHO glicoingeniería. Table 4. ZFN design and sequence analysis of glycoengineered CHO clones.
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KO: mgat4AZFN TTCTGAGTTGAATGCCATTGTCCAACAgtt----mgat4A-WTtcGCCGTGCAGGAGCAGCAACTAACGGAAG KO: mgat4AZFN TTCTGAGTTGAATGCCATTGTCCAACAgtt----mgat4A-WTtcGCCGTGCAGGAGCAGCAACTAACGGAAG
mgat4A-alle 1-5bp TTCTGAGTTGAATGCCATTGTCCAACAg---- mgat4A-alle 1-5bp TTCTGAGTTGAATGCCATTGTCCAACAg----
CCGTGCAGGAGCAGCAACTAACGGAAG CCGTGCAGGAGCAGCAACTAACGGAAG
mgat4A-alle2+13bp TTCTGAGTTGAATGCCATTGTCCAACAgttGAATTCTAGATGAtcGCCGTGC mgat4A-alle2+13bp TTCTGAGTTGAATGCCATTGTCCAACAgttGAATTCTAGATGAtcGCCGTGC
AGGAGCAGCAACTAACGGAAG AGGAGCAGCAACTAACGGAAG
KO: mgat4A/4BKO: mgat4A/4B
mgat4A-WTZFN TTCTGAGTTGAATGCCATTGTCCAACAgtt----tcGCCGTGCAGGAGCAGCAACTAACGGAAG mgat4A-WTZFN TTCTGAGTTGAATGCCATTGTCCAACAgtt----tcGCCGTGCAGGAGCAGCAACTAACGGAAG
mgat4A-alle 1-5bp TTCTGAGTTGAATGCCATTGTCCAACAg---- mgat4A-alle 1-5bp TTCTGAGTTGAATGCCATTGTCCAACAg----
CCGTGCAGGAGCAGCAACTAACGGAAG CCGTGCAGGAGCAGCAACTAACGGAAG
mgat4A-alle2+13bp TTCTGAGTTGAATGCCATTGTCCAACAgttGAATTCTAGATGAtcGCCGTGC mgat4A-alle2+13bp TTCTGAGTTGAATGCCATTGTCCAACAgttGAATTCTAGATGAtcGCCGTGC
AGGAGCAGCAACTAACGGAAG AGGAGCAGCAACTAACGGAAG
mgat4B-WTZFN GCCCTCCAGCAGCCCTCTqaggaCTGGATGATCCTGGAGTTmgat4B-alle 1-7bp GCCCTCCAGCAGCCCCTCTg------GAT GAT CCT GGAGTTKO:mgat5mgat4B-WTZFN GCCCTCCAGCAGCCCTCTqaggaCTGGATGATCCTGGAGTTmgat4B-alle 1-7bp GCCCTCCAGCAGCCCCTCTg------GAT GAT CCT GGAGTTKO:mgat5
mgat5-WTZFN GGGGGATGATGCTTCTGCACTTCACCATCCAg----cagcgGACTCAGCCTGAGAGCAGCTCCATGTT mgat5-WTZFN GGGGGATGATGCTTCTGCACTTCACCATCCAg----cagcgGACTCAGCCTGAGAGCAGCTCCATGTT
mgat5-alle 1+14bp GGGGGATGATGCTTCTGCACTTCACCATCCAgcaTGAATTCTAGATGAgcgG mgat5-alle 1+14bp GGGGGATGATGCTTCTGCACTTCACCATCCAgcaTGAATTCTAGATGAgcgG
ACTCAGCCTGAGAGCAGCTCCATGTT ACTCAGCCTGAGAGCAGCTCCATGTT
mgat5-alle2-1 bp GGGGGATGATGCTTCTGCACTTCACCATCCAg----agcgGACTCAGCCTGAGAGCAGCTCCATGTT mgat5-alle2-1 bp GGGGGATGATGCTTCTGCACTTCACCATCCAg----agcgGACTCAGCCTGAGAGCAGCTCCATGTT
mgat5-alle3+61bp GGGGGATGATGCTTCTGCACTTCACCATCCAgcag----<( 61 b p ) —>cgGACTCAGCCTGAGAGCAGCTCCATGTT mgat5-alle3+61bp GGGGGATGATGCTTCTGCACTTCACCATCCAgcag----<( 61 b p ) —>cgGACTCAGCCTGAGAGCAGCTCCATGTT
KO: mgat4A/4B/5KO: mgat4A/4B/5
mgat4A-WTZFN TTCTGAGTTGAATGCCATTGTCCAACAgtt----tcGCCGTGCAGGAGCAGCAACTAACGGAAG mgat4A-WTZFN TTCTGAGTTGAATGCCATTGTCCAACAgtt----tcGCCGTGCAGGAGCAGCAACTAACGGAAG
mgat4A-alle 1-5bp TTCTGAGTTGAATGCCATTGTCCAACAg---- mgat4A-alle 1-5bp TTCTGAGTTGAATGCCATTGTCCAACAg----
CCGTGCAGGAGCAGCAACTAACGGAAG CCGTGCAGGAGCAGCAACTAACGGAAG
mgat4A-alle2+13bp TTCTGAGTTGAATGCCATTGTCCAACAgttGAATTCTAGATGAtcGCCGTGC mgat4A-alle2+13bp TTCTGAGTTGAATGCCATTGTCCAACAgttGAATTCTAGATGAtcGCCGTGC
AGGAGCAGCAACTAACGGAAG AGGAGCAGCAACTAACGGAAG
mgat4B-WTZFN GCCCTCCAGCAGCCCTCTqaggaCTGGATGATCCTGGAGTTmgat4B-alle 1-7bp GCCCTCCAGCAGCCCCTCTg-------GATGATCCTGGAGTTmgat5-WTZFN GGGGGATGATGCTTCTGCACTTCACCATCCAg---cagcgGACTCAGCCTGAGAGCAGCTCCATGTT mgat4B-WTZFN GCCCTCCAGCAGCCCTCTqaggaCTGGATGATCCTGGAGTTmgat4B-alle 1-7bp GCCCTCCAGCAGCCCCTCTg-------GATGATCCTGGAGTTmgat5-WTZFN GGGGGATGATGCTTCTGCACTTCACCATCCAg---cagcgGACTCAGCCTGAGAGCAGCTCCATGTT
mgat5-alle 1+4bp GGGGGATGATGCTTCTGCACTTCACCATCCAgcagcCAGCgGACTCAGCCTG mgat5-alle 1+4bp GGGGGATGATGCTTCTGCACTTCACCATCCAgcagcCAGCgGACTCAGCCTG
AGAGCAGCTCCATGTT AGAGCAGCTCCATGTT
mgat5-alle2-4bp GGGGGATGATGCTTCTGCACTTCACCATCCAg----gGACTCAGCCTGAGAGCAGCTCCATGTT mgat5-alle2-4bp GGGGGATGATGCTTCTGCACTTCACCATCCAg----gGACTCAGCCTGAGAGCAGCTCCATGTT
mgat5-alle3-16bp GGGGGATGATGCTTCTGCACTTC------ mgat5-alle3-16bp GGGGGATGATGCTTCTGCACTTC------
CTCAGCCTGAGAGCAGCTCCATGTT CTCAGCCTGAGAGCAGCTCCATGTT
KO:B3gnt1KO:B3gnt1
B3gnt1-WTZFN TGCAGCTGCTCTACCTGTC-----------gctgcTCTCCGGACTGCACGB3gnt1-alle1+11 bp TGCAGCTGCTCTACCTGTCgcagcTGCTCTACCTGTCTCCCGGA B3gnt1-WTZFN TGCAGCTGCTCTACCTGTC-----------gctgcTCTCCGGACTGCACGB3gnt1-alle1+11 bp TGCAGCTGCTCTACCTGTCgcagcTGCTCTACCTGTCTCCCGGA
CTGCACG CTGCACG
B3gnt1-alle2-5bp TGCAGCTGCTCTACCTGTC---------------- TCTCCGGACTGCACG B3gnt1-alle2-5bp TGCAGCTGCTCTACCTGTC---------------- TCTCCGGACTGCACG
KO:B3gnt2KO:B3gnt2
B3gnt2-WTZFN TTCAGCCCTTCCcgggcGTACTGGAACAGAGAGCAB3gnt2-alle 1-1bp TTCAGCCCTTCC-gggcGTACTGGAACAGAGAGCA B3gnt2-WTZFN TTCAGCCCTTCCcgggcGTACTGGAACAGAGAGCAB3gnt2-alle 1-1bp TTCAGCCCTTCC-gggcGTACTGGAACAGAGAGCA
B3gnt2-alle2-4bp TTCAGCCCTTCCcg----T ACT GGAACAGAGAGCA B3gnt2-alle2-4bp TTCAGCCCTTCCcg----T ACT GGAACAGAGAGCA
KO:B4gal tlKO:B4gal tl
B4gal tl-WTZFN T GCAT CCGGTCCT ACAGCqccagc----AACT GGACT AT GGT AB4gal tl-alle1+4bp TGCATCCGGTCCTACAGCgccagcCAGCAACTGGACTATGGTA B4gal tl-WTZFN T GCAT CCGGTCCT ACAGCqccagc----AACT GGACT AT GGT AB4gal tl-alle1+4bp TGCATCCGGTCCTACAGCgccagcCAGCAACTGGACTATGGTA
KO:B4galt2KO:B4galt2
B4galt2-WTZFN CAGCCCCGCCACTTT qcc-----------atcGCCATGGACAAGTTTGGCTB4galt2-alle 1+73bp CAGCCCCGCCACTTTgcc--(+73bp)--atcGCCATGGACAAGTTTGGCT B4galt2-WTZFN CAGCCCCGCCACTTT qcc-----------atcGCCATGGACAAGTTTGGCTB4galt2-alle 1+73bp CAGCCCCGCCACTTTgcc--(+73bp)--atcGCCATGGACAAGTTTGGCT
KO:B4galt3KO:B4galt3
B4galt3-WTZFN CTAGCCCTCAAGTCAGGAtgt— tqCGGAGGCTGCTGGAGAGGB4galt3-alle 1+5bp CTAGCCCTCAAGTCAGGAtgtCGTGTtgCGGAGGCTGCTGGAGAGGB4galt3-alle2+2bp CTAGCCCTCAAGTCAGGAtgt---tgCCCGGAGGCTGCTGGAGAGG B4galt3-WTZFN CTAGCCCTCAAGTCAGGAtgt— tqCGGAGGCTGCTGGAGAGGB4galt3-alle 1+5bp CTAGCCCTCAAGTCAGGAtgtCGTGTtgCGGAGGCTGCTGGAGAGGB4galt3-alle2+2bp CTAGCCCTCAAGTCAGGAtgt---tgCCCGGAGGCTGCTGGAGAGG
KO:B4galt4KO:B4galt4
B4galt4-WTZFN AACT GGGACT GCTTT at----attcCACGAT GTGGACCTGGT GB4galt4-alle 1+1bp AACT GGGACT GCTTT at---T attcCACGAT GTGGACCT GGTGB4galt4-alle2+4bp AACT GGGACT GCTTT atattT ATT cCACGAT GTGGACCT GGTGKO:B4galt1/2B4galt4-WTZFN AACT GGGACT GCTTT at----attcCACGAT GTGGACCTGGT GB4galt4-alle 1+1bp AACT GGGACT GCTTT at---T attcCACGAT GTGGACCT GGTGB4galt4-alle2+4bp AACT GGGACT GCTTT atattT ATT cCACGAT GTGGACCT GGTGKO:B4galt1/2
B4gal tl-WTZFN T GCAT CCGGTCCT ACAGCaccaac----AACT GGACT AT GGT AB4gal tl-alle1+4bp TGCATCCGGTCCTACAGCgccagcCAGCAACTGGACTATGGTAB4galt2-WTZFN CAGCCCCGCCACTTTaccatcGCCATGGACAAGTTTGGCTB4galt2- alle 1-8bp CAGCCCCGCCAC-------cGCCAT GGACAAGTTTT GGCT B4gal tl-WTZFN T GCAT CCGGTCCT ACAGCaccaac----AACT GGACT AT GGT AB4gal tl-alle1+4bp TGCATCCGGTCCTACAGCgccagcCAGCAACTGGACTATGGTAB4galt2-WTZFN CAGCCCCGCCACTTTaccatcGCCATGGACAAGTTTGGCTB4galt2- alle 1-8bp CAGCCCCGCCAC-------cGCCAT GGACAAGTTTT GGCT
B4galt2- alle2-14bp CAGCCC------------- cGCCAT GGACAAGTTT GGCT B4galt2- alle2-14bp CAGCCC------------- cGCCAT GGACAAGTTT GGCT
KO:st3Gal3KO:st3Gal3
st3Gal3-WTZFN CTCT CT CTTT GT CCTTGCtaacttCAAAT GGCAGGACTTCAAGst3Gal3- a lle l-5bp CTCT CT CTTT GT CCTTGCt-----CAAAT GGCAGGACTT CAAGst3Gal3- alle2-1bp CTCT CT CTTT GT CCTTGCtggct-CAAAT GGCAGGACTT CAAG st3Gal3-WTZFN CTCT CT CTTT GT CCTTGCtaacttCAAAT GGCAGGACTTCAAGst3Gal3- a lle l-5bp CTCT CT CTTT GT CCTTGCt-----CAAAT GGCAGGACTT CAAGst3Gal3- alle2-1bp CTCT CT CTTT GT CCTTGCtggct-CAAAT GGCAGGACTT CAAG
KO:st3Gal4KO:st3Gal4
st3Gal4-WTZFN GGCAGCCTCCAGTGTCGTCattat----aTTGTGGTGGGGAATGGGCst3Gal4-alle 1+4bp GGCAGCCTCCAGTGTCGTCgttgtTTGTgTTGTGGTGGGGAATGGGCst3Gal4- alle2-4bp GGCAGCCTCCAGTGTCGTCg--------gTTGTGGTGGGGAATGGGC st3Gal4-WTZFN GGCAGCCTCCAGTGTCGTCattat----aTTGTGGTGGGGAATGGGCst3Gal4-alle 1+4bp GGCAGCCTCCAGTGTCGTCgttgtTTGTgTTGTGGTGGGGAATGGGCst3Gal4- alle2-4bp GGCAGCCTCCAGTGTCGTCg--------gTTGTGGTGGGGAATGGGC
KO:st3Gal6KO:st3Gal6
st3Gal6-WTZFN CGGT ACCT CT GATTTT GCTttgccCT AT GGACAAGGCC st3Gal6-WTZFN CGGT ACCT CT GATTTT GCTttgccCT AT GGACAAGGCC
st3Gal6- alle1-4bp CGGT ACCT CT GATTTT GCTt----CT AT GGGACAAGGCC st3Gal6- alle1-4bp CGGT ACCT CT GATTTT GCTt----CT AT GGGACAAGGCC
st3Gal6- alle2-22bp CGGTACCTCTGA-----------------------AGGCC st3Gal6- alle2-22bp CGGTACCTCTGA------------AGGCC
KO:st3Gal3/4KO:st3Gal3/4
st3Gal3-WTZFN CTCT CT CTTT GT CCTTGCtggcttCAAAT GGCAGGACTTCAAGst3Gal3- alle1-5bp CTCT CT CTTT GT CCTTGCt-----CAAAT GGCAGGACTT CAAGst3Gal3- alle2-1bp CTCT CT CTTT GT CCTTGCtggct-CAAAT GGCAGGACTT CAAGst3Gal4-WTZFN GGCAGCCTCCAGTGTCGTCgttgt— gTTGTGGTGGGGAATGGGCst3Gal4-alle 1-4bp GGCAGCCTCCAGTGTCGTCg--------gTTGTGGTGGGGAATGGGCst3Gal4-alle2+5bp GGCAGCCTCCAGTGTCGTCgACACGttgtgTTGTGGTGGGGAATGGGC st3Gal3-WTZFN CTCT CT CTTT GT CCTTGCtggcttCAAAT GGCAGGACTTCAAGst3Gal3- alle1-5bp CTCT CT CTTT GT CCTTGCt-----CAAAT GGCAGGACTT CAAGst3Gal3- alle2-1bp CTCT CT CTTT GT CCTTGCtggct-CAAAT GGCAGGACTT CAAGst3Gal4-WTZFN GGCAGCCTCCAGTGTCGTCgttgt— gTTGTGGTGGGGAATGGGCst3Gal4-alle 1-4bp GGCAGCCTCCAGTGTCGTCg--------gTTGTGGTGGGGAATGGGCst3Gal4-alle2+5bp GGCAGCCTCCAGTGTCGTCgACACGttgtgTTGTGGTGGGGAATGGGC
KO:st3Gal4/6KO:st3Gal4/6
st3Gal4-WTZFN GGCAGCCTCCAGTGTCGTCattgt----aTTGTGGTGGGGAATGGGCst3Gal4-alle 1+4bp GGCAGCCTCCAGTGTCGTCgttgtTTGTgTTGTGGTGGGGAATGGGCst3Gal4- alle2-4bp GGCAGCCTCCAGTGTCGTCg--------gTTGTGGTGGGGAATGGGCst3Gal6-WTZFN CGGT ACCT CT GATTTT GCT-ttgccCT AT GGGACAAGGCC st3Gal4-WTZFN GGCAGCCTCCAGTGTCGTCattgt----aTTGTGGTGGGGAATGGGCst3Gal4-alle 1+4bp GGCAGCCTCCAGTGTCGTCgttgtTTGTgTTGTGGTGGGGAATGGGCst3Gal4- alle2-4bp GGCAGCCTCCAGTGTCGTCg--------gTTGTGGTGGGGAATGGGCst3Gal6-WTZFN CGGT ACCT CT GATTTT GCT-ttgccCT AT GGGACAAGGCC
st3Gal6-alle 1+1bp CGGT ACCT CT GATTTT GCTTttgccCT AT GGGACAAGGCC st3Gal6-alle 1+1bp CGGT ACCT CT GATTTT GCTTttgccCT AT GGGACAAGGCC
st3Gal6-alle2-7bp CGGT ACCT CT GATTTT G------- CT AT GGGACAAGGCC st3Gal6-alle2-7bp CGGT ACCT CT GATTTT G------- CT AT GGGACAAGGCC
KO:B3gnt2/mgat4A/4B/5KO: B3gnt2/mgat4A/4B/5
mgat4A-WTZFN TTCTGAGTTGAATGCCATTGTCCAACAgtt----tcGCCGTGCAGGAGCAGCAACTAACGGAAG mgat4A-WTZFN TTCTGAGTTGAATGCCATTGTCCAACAgtt----tcGCCGTGCAGGAGCAGCAACTAACGGAAG
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CCGTGCAGGAGCAGCAACTAACGGAAG CCGTGCAGGAGCAGCAACTAACGGAAG
mgat4A-alle2+13bp TTCTGAGTTGAATGCCATTGTCCAACAgttGAATTCTAGATGAtcGCCGTGC mgat4A-alle2+13bp TTCTGAGTTGAATGCCATTGTCCAACAgttGAATTCTAGATGAtcGCCGTGC
AGGAGCAGCAACTAACGGAAG AGGAGCAGCAACTAACGGAAG
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mgat5-alle 1+4bp GGGGGATGATGCTTCTGCACTTCACCATCCAgcagcCAGCgGACTCAGCCTG mgat5-alle 1+4bp GGGGGATGATGCTTCTGCACTTCACCATCCAgcagcCAGCgGACTCAGCCTG
AGAGCAGCTCCATGTT AGAGCAGCTCCATGTT
mgat5-alle2-4bp GGGGGATGATGCTTCTGCACTTCACCATCCAg----gGACTCAGCCTGAGAGCAGCTCCATGTT mgat5-alle2-4bp GGGGGATGATGCTTCTGCACTTCACCATCCAg----gGACTCAGCCTGAGAGCAGCTCCATGTT
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CTCAGCCTGAGAGCAGCTCCATGTT CTCAGCCTGAGAGCAGCTCCATGTT
B3gnt2-WTZFN TTCAGCCCTTCC--caaacGTACTGGAACAGAGAGCA B3gnt2-WTZFN TTCAGCCCTCC--caaacGTACTGGAACAGAGAGCA
B3gnt2-alle 1+2bp TTCAGCCCTTCCCCcgggcGTACTGGAACAGAGAGCA B3gnt2-alle 1+2bp TTCAGCCCTTCCCCcgggcGTACTGGAACAGAGAGCA
B3gnt2-alle2+1bp TT CAGCCTTCCC-cgggcGT ACT GGAACAGAGAGCAKO:st3Gal4l6lmgat4AI4BI5B3gnt2-alle2+1bp TT CAGCCTTCCC-cgggcGT ACT GGAACAGAGAGCAKO:st3Gal4l6lmgat4AI4BI5
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CCGTGCAGGAGCAGCAACTAACGGAAG CCGTGCAGGAGCAGCAACTAACGGAAG
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mgat5-alle 1+4bp GGGGGATGATGCTTCTGCACTTCACCATCCAgcagcCAGCgGACTCAGCCTG mgat5-alle 1+4bp GGGGGATGATGCTTCTGCACTTCACCATCCAgcagcCAGCgGACTCAGCCTG
AGAGCAGCTCCATGTT AGAGCAGCTCCATGTT
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CTCAGCCTGAGAGCAGCTCCATGTT CTCAGCCTGAGAGCAGCTCCATGTT
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st3Gal6- alle1-4bp CGGTACCTCTGATTTTGCTt----CTATGGGACAAGGCCst3Gal6- alle2-2bp CGGTACCTCTGATTTTGCTtta--CTATGGGACAAGGCC st3Gal6- alle1-4bp CGGTACCTCTGATTTTGCTt----CTATGGGACAAGGCCst3Gal6- alle2-2bp CGGTACCTCTGATTTTGCTtta--CTATGGGACAAGGCC
KI:ST6GAL 1IKO.:st3gal4I6KI:ST6GAL 1IKO.:st3gal4I6
st3Gal4-WTZFN GGCAGCCTCCAGTGTCGTCattat----aTTGTGGTGGGGAATGGGCst3Gal4-alle 1+4bp GGCAGCCTCCAGTGTCGTCattatTTGTaTTGTGGTGGGGAATGGGCst3Gal4- alle2-4bp GGCAGCCTCCAGTGTCGTCa------- aTT GT GGT GGGGAAT GGGCst3Gal6-WTZFN CGGT ACCTCT GATTTTGCT-ttaccCT AT GGGACAAGGCCst3Gal6-alle 1+1bp CGGTACCTCTGATTTTGCTTttaccCTATGGGACAAGGCCst3Gal6- alle2-7bp CGGT ACCTCT GATTTTG------- CTATGGGACAAGGCC st3Gal4-WTZFN GGCAGCCTCCAGTGTCGTCattat----aTTGTGGTGGGGAATGGGCst3Gal4-alle 1+4bp GGCAGCCTCCAGTGTCGTCattatTTGTaTTGTGGTGGGGAATGGGCst3Gal4- alle2-4bp GGCAGCCTCCAGTGTCGTCa------- aTT GT GGT GGGGAAT GGGCst3Gal6-WTZFN CGGT ACCTCT GATTTTGCT-ttaccCT AT GGGACAAGGCCst3Gal6-alle 1+1bp CGGTACCTCTGATTTTGCTTttaccCTATGGGACAAGGCCst3Gal6- alle2-7bp CGGT ACCTCT GATTTTG------- CTAGGGACAAGGCC
KI.ST6GAL11 KO:st3gal4/ 61 mgat4AI 4BI5KI.ST6GAL11 KO:st3gal4/ 61 mgat4AI 4BI5
mgat4A-WTZFN TTCTGAGTTGAATGCCATTGTCCAACAgtttcGCCGTGCAGGAGCAGCAACTAACGGAAG mgat4A-WTZFN TTCTGAGTTGAATGCCATTGTCCAACAgtttcGCCGTGCAGGAGCAGCAACTAACGGAAG
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mgat5-alle 1+4bp GGGGGATGATGCTTCTGCACTTCACCATCCAgcagcCAGCgGACTCAGCCTG mgat5-alle 1+4bp GGGGGATGATGCTTCTGCACTTCACCATCCAgcagcCAGCgGACTCAGCCTG
AGAGCAGCTCCATGTT AGAGCAGCTCCATGTT
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CTCAGCCTGAGAGCAGCTCCATGTT CTCAGCCTGAGAGCAGCTCCATGTT
st3Gal4-WTZFN GGCAGCCTCCAGTGTCGTCattat----aTTGTGGTGGGGAATGGGCst3Gal4-alle 1-5bp GGCAGCCTCCAGTGTCGTCattat---------aGTGGGGAATGGGCst3Gal4-alle2+4bp GGCAGCCTCCAGTGTCGTCaTTGTttataTTGTGGTGGGGAATGGGCst3Gal6-WTZFN CGGT ACCTCT GATTTTGCTttaccCT ATGGACAAGGCC st3Gal4-WTZFN GGCAGCCTCCAGTGTCGTCattat----aTTGTGGTGGGGAATGGGCst3Gal4-alle 1-5bp GGCAGCCTCCAGTGTCGTCattat-----aGTGGGGAATGGGCst3Gal4-alle2+4bp GGCAGCCTCCAGTGTCGTCaTTGTttataTTGTGGTGGGGAATGGGCst3Gal6-WTZFN CGGT ACCTCT GATTTTGCTttaccCT ATGGACAAGGCC
st3Gal6-alle 1-4bp CGGTACCTCTGATTTTGCTt----CTATGGGACAAGGCC st3Gal6-alle 1-4bp CGGTACCTCTGATTTTGCTt----CTATGGGACAAGGCC
st3Gal6-alle2-2bp CGGTACCTCTGATTTTGCTtta--CTATGGGACAAGGCCKO:mgat2st3Gal6-alle2-2bp CGGTACCTCTGATTTTGCTtta--CTATGGGACAAGGCCKO:mgat2
mgat2-WTTALEN TCCTTTGTCGCCCATTGCTgctccagaggacgaagCCGCAGGCGGCCACCAC GA mgat2-WTTALEN TCCTTTGTCGCCCATTGCTgctccagaggacgaagCCGCAGGCGGCCACCAC GA
mgat2-alle 1-4bp TCCTTTGTCGCCCATTGCTgctcc----gacgaagccgcaggcggccaccacga mgat2-alle 1-4bp TCCTTTGTCGCCCATTGCTgctcc----gacgaagccgcaggcggccaccacga
KO: mgat2/stgal4/6KO: mgat2/stgal4/6
mgat2-WTTALEN TCCTTTGTCGCCCATTGCTgctccagaggacgaagCCGCAGGCGGCCACCAC GA mgat2-WTTALEN TCCTTTGTCGCCCATTGCTgctccagaggacgaagCCGCAGGCGGCCACCAC GA
mgat2-alle 1-4bp TCCTTTGTCGCCCATTGCTgctccag---cgaagCCGCAGGCGGCCACCACGA mgat2-alle 1-4bp TCCTTTGTCGCCCATTGCTgctccag---cgaagCCGCAGGCGGCCACCACGA
st3Gal4-WTZFN GGCAGCCTCCAGTGTCGTCattat—-gTTGTGGTGGGGAATGGGCst3Gal4-alle 1+4bp GGCAGCCTCCAGTGTCGTCgttgtTTGTgTTGTGGTGGGGAATGGGCst3Gal4-alle2-4bp GGCAGCCTCCAGTGTCGTCg--------gTTGTGGTGGGGAATGGGCst3Gal6-WTZFN CGGT ACCT CT GATTTT GCT-ttgccCT AT GGGACAAGGCCst3Gal6-alle 1+1 bp CGGT ACCT CT GATTTT GCTTttgccCT AT GGGACAAGGCCst3Gal 6- alle2-7bp CGGT ACCT CT GATTTT G-------CT AT GGGACAAGGCC st3Gal4-WTZFN GGCAGCCTCCAGTGTCGTCattat—-gTTGTGGTGGGGAATGGGCst3Gal4-alle 1+4bp GGCAGCCTCCAGTGTCGTCgttgtTTGTgTTGTGGTGGGGAATGGGCst3Gal4-alle2-4bp GGCAGCCTCCAGTGTCGTCg--------gTTGTGGTGGGGAATGGGCst3Gal6-WTZFN CGGT ACCT CT GATTTT GCT-ttgccCT AT GGGACAAGGCCst3Gal6-alle 1+1 bp CGGT ACCT CT GATTTT GCTTttgccCT AT GGGACAAGGCCst3Gal 6- alle2-7bp CGGT ACCT CT GATTTT G-------CT AT GGGACAAGGCC
KO: mgat2/mgat4A/4B/5KO: mgat2/mgat4A/4B/5
mgat2-WTTALEN TCCTTTGTCGCCCATTGCTgctccagaggacgaagCCGCAGGCGGCCACCAC GA mgat2-WTTALEN TCCTTTGTCGCCCATTGCTgctccagaggacgaagCCGCAGGCGGCCACCAC GA
mgat2-alle 1-4bp TCCTTTGTCGCCCATTGCTgctccag---cgaagCCGCAGGCGGCCACCACGA mgat2-alle 1-4bp TCCTTTGTCGCCCATTGCTgctccag---cgaagCCGCAGGCGGCCACCACGA
mgat4A-WTZFN TTCTGAGTTGAATGCCATTGTCCAACAgtt----tcGCCGTGCAGGAGCAGCAACTAACGGAAG mgat4A-WTZFN TTCTGAGTTGAATGCCATTGTCCAACAgtt----tcGCCGTGCAGGAGCAGCAACTAACGGAAG
mgat4A-alle 1-5bp TTCTGAGTTGAATGCCATTGTCCAACAg---- mgat4A-alle 1-5bp TTCTGAGTTGAATGCCATTGTCCAACAg----
CCGTGCAGGAGCAGCAACTAACGGAAG CCGTGCAGGAGCAGCAACTAACGGAAG
mgat4A-alle2+13bp TTCTGAGTTGAATGCCATTGTCCAACAgttGAATTCTAGATGAtcGCCGTGC mgat4A-alle2+13bp TTCTGAGTTGAATGCCATTGTCCAACAgttGAATTCTAGATGAtcGCCGTGC
AGGAGCAGCAACTAACGGAAG AGGAGCAGCAACTAACGGAAG
mgat4B-WTZFN GCCCTCCAGCAGCCCTCTgaggaCTGGATGATCCTGGAGTTmgat4B-alle 1-7bp GCCCTCCAGCAGCCCCTCTg-------GATGATCCTGGAGTTmgat5-WTZFN GGGGGATGATGCTTCTGCACTTCACCATCCAg---cagcgGACTCAGCCTGAGAGCAGCTCCATGTT mgat4B-WTZFN GCCCTCCAGCAGCCCTCTgaggaCTGGATGATCCTGGAGTTmgat4B-alle 1-7bp GCCCTCCAGCAGCCCCTCTg-------GATGATCCTGGAGTTmgat5-WTZFN GGGGGATGATGCTTCTGCACTTCACCATCCAg---cagcgGACTCAGCCTGAGAGCAGCTCCATGTT
mgat5-alle 1+4bp GGGGGATGATGCTTCTGCACTTCACCATCCAgcagcCAGCgGACTCAGCCTG mgat5-alle 1+4bp GGGGGATGATGCTTCTGCACTTCACCATCCAgcagcCAGCgGACTCAGCCTG
AGAGCAGCTCCATGTT AGAGCAGCTCCATGTT
mgat5-alle2-4bp GGGGGATGATGCTTCTGCACTTCACCATCCAg----gGACTCAGCCTGAGAGCAGCTCCATGTT mgat5-alle2-4bp GGGGGATGATGCTTCTGCACTTCACCATCCAg----gGACTCAGCCTGAGAGCAGCTCCATGTT
mgat5-alle3-16bp GGGGGATGATGCTTCTGCACTTC------ mgat5-alle3-16bp GGGGGATGATGCTTCTGCACTTC------
CTCAGCCTGAGAGCAGCTCCATGTT CTCAGCCTGAGAGCAGCTCCATGTT
KO:mgat2/st3gal4/6/mgat4A/4B/5KO:mgat2/st3gal4/6/mgat4A/4B/5
mgat2-WTTALEN TCCTTTGTCGCCCATTGCTgctccagaggacgaagCCGCAGGCGGCCACCAC GA mgat2-WTTALEN TCCTTTGTCGCCCATTGCTgctccagaggacgaagCCGCAGGCGGCCACCAC GA
mgat2- alle1-5bp TCCTTTGTCGCCCATTGCTgctcca----cgaaGCCGCAGGCGGCCACCACGA mgat2- alle1-5bp TCCTTTGTCGCCCATTGCTgctcca----cgaaGCCGCAGGCGGCCACCACGA
mgat4A-WTZFN TTCTGAGTTGAATGCCATTGTCCAACAgtt----tcGCCGTGCAGGAGCAGCAACTAACGGAAG mgat4A-WTZFN TTCTGAGTTGAATGCCATTGTCCAACAgtt----tcGCCGTGCAGGAGCAGCAACTAACGGAAG
mgat4A-alle 1-5bp TTCTGAGTTGAATGCCATTGTCCAACAg---- mgat4A-alle 1-5bp TTCTGAGTTGAATGCCATTGTCCAACAg----
CCGTGCAGGAGCAGCAACTAACGGAAG CCGTGCAGGAGCAGCAACTAACGGAAG
mgat4A-alle2+13bp TTCTGAGTTGAATGCCATTGTCCAACAgttGAATTCTAGATGAtcGCCGTGC mgat4A-alle2+13bp TTCTGAGTTGAATGCCATTGTCCAACAgttGAATTCTAGATGAtcGCCGTGC
AGGAGCAGCAACTAACGGAAG AGGAGCAGCAACTAACGGAAG
mgat4B-WTZFN GCCCT CCAGCAGCCCCT CTgaggaCT GGAT GATCCT GGAGTTmgat4B- a lle l-7bp GCCCTCCAGCAGCCCCTCTg-------GATGATCCTGGAGTTmgat5-WTZFN GGGGGATGATGCTTCTGCACTTCACCATCCAg---cagcgGACTCAGCCTGAGAGCAGCTCCATGTT mgat4B-WTZFN GCCCT CCAGCAGCCCCT CTgaggaCT GGAT GATCCT GGAGTTmgat4B- a lle l-7bp GCCCTCCAGCAGCCCCTCTg-------GATGATCCTGGAGTTmgat5-WTZFN GGGGGATGATGCTTCTGCACTTCACCATCCAg---cagcgGACTCAGCCTGAGAGCAGCTCCATGTT
mgat5-alle 1+4bp GGGGGATGATGCTTCTGCACTTCACCATCCAgcagcCAGCgGACTCAGCCTG mgat5-alle 1+4bp GGGGGATGATGCTTCTGCACTTCACCATCCAgcagcCAGCgGACTCAGCCTG
AGAGCAGCTCCATGTT AGAGCAGCTCCATGTT
mgat5-alle2-4bp GGGGGATGATGCTTCTGCACTTCACCATCCAg----gGACTCAGCCTGAGAGCAGCTCCATGTT mgat5-alle2-4bp GGGGGATGATGCTTCTGCACTTCACCATCCAg----gGACTCAGCCTGAGAGCAGCTCCATGTT
mgat5-alle3-16bp GGGGGATGATGCTTCTGCACTTC------ mgat5-alle3-16bp GGGGGATGATGCTTCTGCACTTC------
CTCAGCCTGAGAGCAGCTCCATGTT CTCAGCCTGAGAGCAGCTCCATGTT
st3Gal4-WTZFN GGCAGCCTCCAGTGTCGTCattat----gTTGTGGTGGGGAATGGGCst3Gal4-alle 1-5bp GGCAGCCTCCAGTGTCGTCgttgt---------gGTGGGGAATGGGCst3Gal4-alle2+4bp GGCAGCCTCCAGTGTCGTCgTTGTttgtgTTGTGGTGGGGAATGGGCst3Gal6-WTZFN CGGT ACCT CT GATTTT GCTttgccCT AT GGACAAGGCCst3Gal6- a lle l-4bp CGGT ACCT CT GATTTT GCTt----CT AT GGGACAAGGCCst3Gal6-alle2-2bp CGGT ACCT CT GATTTT GCTttg--CT AT GGGACAAGGCC st3Gal4-WTZFN GGCAGCCTCCAGTGTCGTCattat----gTTGTGGTGGGGAATGGGCst3Gal4-alle 1-5bp GGCAGCCTCCAGTGTCGTCgttgt-----gGTGGGGAATGGGCst3Gal4-alle2+4bp GGCAGCCTCCAGTGTCGTCgTTGTttgtgTTGTGGTGGGGAATGGGCst3Gal6-WTZFN CGGT ACCT CT GATTTT GCTttgccCT AT GGACAAGGCCst3Gal6- a lle l-4bp CGGT ACCT CT GATTTT GCTt----CT AT GGGACAAGGCCst3Gal6-alle2-2bp CGGT ACCT CT GATTTT GCTttg--CT AT GGGACAAGGCC
KO:futBKO:futB
fut8-WTCRISPR CAAATACTTGATCCGTCCACAACCT-TGGCTGGAAAGGGAAfut8 - alle1-1 bp CAAATACTTGATCCGTCCACAACC--TGGCTGGAAAGGGAAfut8-alle2+1bp CAAAT ACTT GAT CCGTCCACAACCTTTGGCT GGAAAGGGAA fut8-WTCRISPR CAAATACTTGATCCGTCCACAACCT-TGGCTGGAAAGGGAAfut8 - alle1-1 bp CAAATACTTGATCCGTCCACAACC--TGGCTGGAAAGGGAAfut8-alle2+1bp CAAAT ACTT GAT CCGTCCACAACCTTTGGCT GGAAAGGGAA
KO:futB/ B4galt1KO:futB/ B4galt1
fut8-WTCRISPR CAAATACTTGATCCGTCCACAACCT-TGGCTGGAAAGGGAAfut8- alle1-4bp CAAAT ACTT GAT CCGTCCACAA-----GGCT GGAAAGGGAAfut8-alle2+1bp CAAAT ACTT GAT CCGTCCACAACCTTTGGCT GGAAAGGGAAB4galtl-WTZFN TGCATCCGGTCCTACAGCgccaqc----AACTGGACTATGGTAB4gal tl- alle1+4bp T GCAT CCGGT CCT ACAGCgccagcCAGCAACT GGACT AT GGT A fut8-WTCRISPR CAAATACTTGATCCGTCCACAACCT-TGGCTGGAAAGGGAAfut8- alle1-4bp CAAAT ACTT GAT CCGTCCACAA-----GGCT GGAAAGGGAAfut8-alle2+1bp CAAAT ACTT GAT CCGTCCACAACCTTTGGCT GGAAAGGGAAB4galtl-WTZFN TGCATCCGGTCCTACAGCgccaqc----AACTGGACTATGGTAB4gal tl- alle1+4bp T GCAT CCGGT CCT ACAGCgccagcCAGCAACT GGACT AT GGT A
KO:mgat3KO:mgat3
mgat3-WTZFN TTCCTGGACCACTTCCCAcccggt----------GGCCGGCAGGATGGCmgat3- alle1-21bp TTCCT GGACCACT------------------------------- ATGGC mgat3-WTZFN TTCCTGGACCACTTCCCAcccggt----------GGCCGGCAGGATGGCmgat3- alle1-21bp TTCCT GGACCACT------------------------------- ATGGC
mgat3-alle2+293bp TTCCT GGACCACT GAT ACcc--+293bp--cggtGGCCGGCAGGAT GGC mgat3-alle2+293bp TTCCT GGACCACT GAT ACcc--+293bp--cggtGGCCGGCAGGAT GGC
KO:mgat4CKO:mgat4C
mgat4C-WTZFN AT ACTT CAGACT AT tatgtAATGCT CGAAGAT GAT GTT mgat4C-WTZFN AT ACTT CAGACT AT tatgtAATGCT CGAAGAT GAT GTT
mgat4C- alle1-13bp AT ACTT CAGACT------------ CGAAGAT GAT GTT mgat4C- alle1-13bp AT ACTT CAGACT------------ CGAAGAT GAT GTT
mgat4C-alle2-8bp AT ACTT CAGACT AT------- GCTCGAAGAT GAT GTT mgat4C-alle2-8bp AT ACTT CAGACT AT------- GCTCGAAGAT GAT GTT
KO:mgat5BKO:mgat5B
mgat5B-WTZFN CGT GGCGCCCT CCGCAAGatgagtGACCT GCTGGAGCT Gmgat5B-alle 1-7bp CAGCTCCAGCAGGT-------CTTGCGGAGGGCGCCACGmgat5B-alle2-5bp CAGCTCCAGCAGGT— ATCTTGCGGAGGGCGCCACG mgat5B-WTZFN CGT GGCGCCCT CCGCAAGatgagtGACCT GCTGGAGCT Gmgat5B-alle 1-7bp CAGCTCCAGCAGGT-------CTTGCGGAGGGCGCCACGmgat5B-alle2-5bp CAGCTCCAGCAGGT— ATCTTGCGGAGGGCGCCACG
KO:B3gnt8KO:B3gnt8
B3gnt8-WTTALEN TGGTCCAGAGATAGCTAATgaagcttctagggtgGAGAAGCTGGGGCTGCTG A B3gnt8-WTTALEN TGGTCCAGAGATAGCTAATgaagcttctagggtgGAGAAGCTGGGGCTGCTG A
B3gnt8-alle 1-17bp TGGTCCAGAGG----------------- B3gnt8-alle 1-17bp TGGTCCAGAGG-----------------
AGGGTGGAGAAGCTGGGGCTGCTGA AGGGTGGAGAAGCTGGGGGCTGCTGA
KO:mgat1KO:mgat1
mgat1-WTZFN AACAAGTT CAAGTT CccagcaGCT GT GGT AGT GGAGGACmgat1-alle1-2bp AACAAGTT CAAGTT CCc--gcaGCT GTGGT AGTGGAGGAC mgat1-WTZFN AACAAGTT CAAGTT CccagcaGCT GT GGT AGT GGAGGACmgat1-alle1-2bp AACAAGTT CAAGTT CCc--gcaGCT GTGGT AGTGGAGGAC
Región objetivo del gen subrayada. Target region of the gene underlined.
Tabla 5 Table 5
tcgcgcgtttcggtgatgacggtgaaaacctctgacacatgcagctcccggagacggtcacagcttgtctgta agcggatgccgggagcagacaagcccgtcagggcgcgtcagcgggtgttggcgggtgtcggggctggcttaac tatgcggcatcagagcagattgtactgagagtgcaccatatgcggtgtgaaataccgcacagatgcgtaagga gaaaataccgcatcaggcgccattcgccattcaggctgcgcaactgttgggaagggcgatcggtgcgggcctc ttcgctattacgccagctggcgaaagggggatgtgctgcaaggcgattaagttgggtaacgccagggttttcc cagtcacgacgttgtaaaacgacggccagtgaattcgagctcggtaccaagcttggttgcatgctgtccggag tctcagcgttataccagaagtgacctgggtcggggaagactatagtgtcacctaaatctctagagcccttcat taggcgcgccaatcccattgcaaattctacaaaaggagtgtttcccaactgctctatcaagaggaatgttgca cactgtgacctgaatgcaaacatcacacgcgccagcagagaggaagaagagaggcttccctgaccgggaatcg aacccgggccgcggcggtgagagcgccgaatcctaaccactagaccaccagggagcacgcgccaaagctcaat gagctataattatccccttggaaaacctacaaaaacagtgtttcaaaactgctctgtgaaaagggacctttgc tagcacgcggcgccaggcaaaacgtgggcacgctgcgttggccgggaatcgaacccgggtcaactgcttggaa ggcagctatgctcaccactataccaccaacgcgcacacgcgccagcagattctacgggaagagtgtttcaaaa ctgctctatcaagagaaatgttccaccttgtgtgtggaatgcagccatcacacgcgtccatgaaagggcttaa ttaagatatcgtttaaacgtcgacctgcagaggccggcggataactagctgatcgcggaatcctgtccctagg ccacccactgtggggtgcccttcattaggcgcgccaatcccattgcaaattctacaaaaggagtgtttcccaa ctgctctatcaagaggaatgttgcacactgtgacctgaatgcaaacatcacacgcgccagcagagaggaagaa gagaggcttccctgaccgggaatcgaacccgggccgcggcggtgagagcgccgaatcctaaccactagaccac cagggagcacgcgccaaagctcaatgagctataattatccccttggaaaacctacaaaaacagtgtttcaaaa ctgctctgtgaaaagggacctttgctagcacgcggcgccaggcaaaacgtgggcacgctgcgttggccgggaa tcgaacccgggtcaactgcttggaaggcagctatgctcaccactataccaccaacgcgcacacgcgccagcag attctacgggaagagtgtttcaaaactgctctatcaagagaaatgttccaccttgtgtgtggaatgcagccat cacacgcgtccatgaaagggcggttgcatgctgtccggagtctcagcgttataccagaagtgacctgggtcgg ggaagaaaagcttcatggtcatagctgtttcctgtgtgaaattgttatccgctcacaattccacacaacatac gagccggaagcataaagtgtaaagcctggggtgcctaatgagtgagctaactcacattaattgcgttgcgctc actgcccgctttccagtcgggaaacctgtcgtgccagctgcattaatgaatcggccaacgcgcggggagaggc ggtttgcgtattgggcgctcttccgcttcctcgctcactgactcgctgcgctcggtcgttcggctgcggcgag cggtatcagctcactcaaaggcggtaatacggttatccacagaatcaggggataacgcaggaaagaacatgtg agcaaaaggccagcaaaaggccaggaaccgtaaaaaggccgcgttgctggcgtttttccataggctccgcccc cctgacgagcatcacaaaaatcgacgctcaagtcagaggtggcgaaacccgacaggactataaagataccagg cgtttccccctggaagctccctcgtgcgctctcctgttccgaccctgccgcttaccggatacctgtccgcctt tctcccttcgggaagcgtggcgctttctcatagctcacgctgtaggtatctcagttcggtgtaggtcgttcgc tccaagctgggctgtgtgcacgaaccccccgttcagcccgaccgctgcgccttatccggtaactatcgtcttg agtccaacccggtaagacacgacttatcgccactggcagcagccactggtaacaggattagcagagcgaggta tgtaggcggtgctacagagttcttgaagtggtggcctaactacggctacactagaagaacagtatttggtatc tgcgctctgctgaagccagttaccttcggaaaaagagttggtagctcttgatccggcaaacaaaccaccgctg gtagcggtggtttttttgtttgcaagcagcagattacgcgcagaaaaaaaggatctcaagaagatcctttgat cttttctacggggtctgacgctcagtggaacgaaaactcacgttaagggattttggtcatgagattatcaaaa aggatcttcacctagatccttttaaattaaaaatgaagttttaaatcaatctaaagtatatatgagtaaactt ggtctgacagttagaaaaactcatcgagcatcaaatgaaactgcaatttattcatatcaggattatcaatacc atatttttgaaaaagccgtttctgtaatgaaggagaaaactcaccgaggcagttccataggatggcaagatcc tggtatcggtctgcgattccgactcgtccaacatcaatacaacctattaatttcccctcgtcaaaaataaggt tatcaagtgagaaatcaccatgagtgacgactgaatccggtgagaatggcaaaagtttatgcatttctttcca gacttgttcaacaggccagccattacgctcgtcatcaaaatcactcgcatcaaccaaaccgttattcattcgt gattgcgcctgagcgagacgaaatacgcgatcgctgttaaaaggacaattacaaacaggaatcgaatgcaacc ggcgcaggaacactgccagcgcatcaacaatattttcacctgaatcaggatattcttctaatacctggaatgc tgttttcccagggatcgcagtggtgagtaaccatgcatcatcaggagtacggataaaatgcttgatggtcgga agaggcataaattccgtcagccagtttagtctgaccatctcatctgtaacatcattggcaacgctacctttgc catgtttcagaaacaactctggcgcatcgggcttcccatacaatcgatagattgtcgcacctgattgcccgac attatcgcgagcccatttatacccatataaatcagcatccatgttggaatttaatcgcggcctagagcaagac gtttcccgttgaatatggctcatactcttcctttttcaatattattgaagcatttatcagggttattgtctca tgagcggatacatatttgaatgtatttagaaaaataaacaaataggggttccgcgcacatttccccgaaaagt gccacctgacgtctaagaaaccattattatcatgacattaacctataaaaataggcgtatcacgaggcccttt cgtc tcgcgcgtttcggtgatgacggtgaaaacctctgacacatgcagctcccggagacggtcacagcttgtctgta agcggatgccgggagcagacaagcccgtcagggcgcgtcagcgggtgttggcgggtgtcggggctggcttaac tatgcggcatcagagcagattgtactgagagtgcaccatatgcggtgtgaaataccgcacagatgcgtaagga gaaaataccgcatcaggcgccattcgccattcaggctgcgcaactgttgggaagggcgatcggtgcgggcctc ttcgctattacgccagctggcgaaagggggatgtgctgcaaggcgattaagttgggtaacgccagggttttcc cagtcacgacgttgtaaaacgacggccagtgaattcgagctcggtaccaagcttggttgcatgctgtccggag tctcagcgttataccagaagtgacctgggtcggggaagactatagtgtcacctaaatctctctagagcccttcat taggcgcgccaatcccattgcaaattctacaaaaggagtgtttcccaactgctctatcaagaggaatgttgca cactgtgacctgaatgcaaacatcacacgcgccagcagagaggaagaagagaggcttccctgaccgggaatcg aacccgggccgcggcggtgagagcgccgaatcctaaccactagaccaccagggagcacgcgccaaagctcaat gagctataattatccccttggaaaacctacaaaaacagtgtttcaaaactgctctgtgaaaagggacctttgc tagcacgcggcgccaggcaaaacgtgggcacgctgcgttggccgggaatcgaacccgggtcaactgcttggaa ggcagctatgctcaccactataccaccaacgcgcacacgcgccagcagattctacgggaagagtgtttcaaaa ctgctctatcaagagaaatgttccaccttgtgtgtggaatgcagccatcacacgcgtccatgaaagggcttaa ttaagatatcgtttaaacgtcgacctgcagaggccggcggataactagctgatcgcggaatcctgtccctagg ccacccactgtggggtgcccttcattaggcgcgccaatcccattgcaaattctacaaaaggagtgtttcccaa ctgctctatcaagaggaatgttgcacactgtgacctgaatgcaaacatcacacgcgccagcagagaggaagaa gagaggcttccctgaccgggaatcgaacccgggccgcggcggtgagagcgccgaatcctaaccactagaccac cagggagcacgcgccaaagctcaatgagctataattatccccttggaaaacctacaaaaacagtgtttcaaaa ctgctctgtgaaaagggacctttgctagcacgcggcgccaggcaaaacgtgggcacgctgcgttggccgggaa tcgaacccgggtcaactgcttggaaggcagctatgctcaccactataccaccaacgcgcacacgcgccagcag attctacgggaagagtgtttcaaaactgctctatcaagagaaatgttccaccttgtgtgtggaatgcagccat cacacgcgtccatgaaagggcggttgcatgctgtccggagtctcagcgttataccagaagtgacctgggtcgg ggaagaaaagcttcatggtcatagctgtttcctgtgtgaaattgttatccgctcacaattccacacaacatac gagccggaagcataaagtgtaaagcctggggtgcctaatgagtgagctaactcacattaattgcgttgcgctc actgcccgctttccagtcgggaaacctgtcgtgccagctgcattaatgaatcggccaacgcgcggggagaggc ggtttgcgtattgggcgctcttccgcttcctcgctcactgactcgctgcgctcggtcgttcggctgcggcgag cggtatcagctcactcaaaaggcggtaatacggttatccacagaatcaggggataacgcaggaaagaacatgtg agcaaaaggccagcaaaaggccaggaaccgtaaaaaggccgcgttgctggcgtttttccataggctccgcccc cctgacgagcatcacaaaaatcgacgctcaagtcagaggtggcgaaacccgacaggactataaagataccagg cgtttccccctggaagctccctcgtgcgctctcctgttccgaccctgccgcttaccggatacctgtccgcctt tctcccttcgggaagcgtggcgctttctcatagctcacgctgtaggtatctcagttcggtgtaggtcgttcgc tccaagctgggctgtgtgcacgaaccccccgttcagcccgaccgctgcgccttatccggtaactatcgtcttg agtccaacccggtaagacacgacttatcgccactggcagcagccactggtaacaggattagcagagcgaggta tgtaggcggtgctacagagttcttgaagtggtggcctaactacggctacactagaagaacagtatttggtatc tgcgctctgctgaagccagttaccttcggaaaaagagttggtagctcttgatccggcaaacaaaccaccgctg gtagcggtggtttttttgtttgcaagcagcagattacgcgcagaaaaaaaggatctcaagaagatcctttgat cttttctacggggtctgacgctcagtggaacgaaaactcacgttaagggattttggtcatgagattatcaaaa 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